[题目]如图所示.带电平行金属板相距为2R.在两板间有垂直纸面向里.磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域.与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入.恰沿直线通过圆形磁场区域.并从极板边缘飞出.在极板间运动时间为t0．若撤去磁场.粒子仍从O1点以相同速度射入.则经时间打到极板上．(1)求两极板间� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上．

（1）求两极板间电压u；

（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件．

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB
根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：

电场强度为：

因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0

在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第二定律，有

水平方向：L-2R=

竖直方向：

联立解得：L=4R

两极板间电压：

（2）设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，粒子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为α，

根据几何关系可知：β=π-α=45°

因为：

则有：

根据洛伦兹力提供向心力可得：

联立解得：

要使得粒子从两板左侧间飞出，粒子初速度要满足：

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】将一足够长的光滑U形导轨固定在竖直平面内，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，导轨间距为L，一质量为2m的金属板置于导轨的顶端，开始处于锁定状态，如图所示。一质量为m的小金属块由金属板的正上方H高处无初速释放，当金属块与金属板碰后锁定立即解除，此后二者一起向下运动。若忽略一切摩擦，除金属板的电阻R外其余部分电阻均可忽路，重力加速度为g。

①碰后二者下落一段高度后开始以vm的速度做匀速直线运动，求vm的大小

②若碰后二者加速运动，求速度增加v1时金属块对金属板的压力多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中，导线框ad边与磁场右边界重合，现使导线框绕过a点平行于磁场方向的轴以角速度沿顺时针方向匀速转动，则（　　）

A.由实线位置转到图中虚线位置的过程中导线框中的感应电流沿逆时针方向

B.由实线位置转到图中虚线位置的过程中导线框中产生的平均感应电动势大小为

C.转到图示虚线位置时导线框中产生的瞬时感应电动势大小为BL2ω

D.转到图示虚线位置时导线框受到的安培力大小为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为、带电量为的空盒B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C缓慢推至M点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为，撤去推力后，C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰，碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为，电场作用一段时间后突然消失，小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数，空盒B与小车间的动摩擦因数，间距，点离桌子边沿点距离，物块、空盒体积大小不计，取。求：