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如图甲所示,带正电荷的粒子以水平速度v0沿OO′的方向从O点连续射入电场中(OO′为平行金属板M、N间的中线)。M、N板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压uMN,两板间电场可看做是均匀的,且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B,分界线为CD,S为屏幕。金属板间距为d、长度为l,磁场B的宽度为d。已知B=5×10—3T,l=d=0.2m,每个粒子的初速度v0=1.0×105m/s比荷,重力及粒子间相互作用忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。求:
(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径。
(2)带电粒子射出电场时的最大速度。
(3)带电粒子打在屏幕上的区域宽度。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图,一带正电粒子(不计重力),以初速V0垂直射入正交电磁场中.粒子射入后经时间t1落在下极板上,水平射程为s1打在下极板上的速度为v1;撤去磁场,其余条件不变,让粒子再次由同一位置以v0射入,设粒子飞行时间为t2,水平射程为s2,打在下极板上的速度为v2.则下列叙述正确的是(  )
A.s1>s2B.t1>t2
C.v1和v2大小不等D.v1和v2方向相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于电磁场和电磁波,下列说法错误的是
A.电磁波是横波
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波能产生干涉和衍射现象
D.电磁波中电场和磁场方向处处互相垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一小磁针静止在通电螺线管下面,螺线管通过如图所示的电流,则下列说法中正确的是:(    )
A.螺线管左端是N极,小磁针左端也是N极.
B.螺线管左端是S极,小磁针左端也是S极.
C.螺线管左端是N极,小磁针左端是S极.
D.螺线管左端是S极,小磁针左端是N极.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,相距d平行放置的金属板a、b,两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,等离子体(大量的等量正离子和负离子)的速度v沿水平方向射入两板间.若等离子从两板右边入射,则a、b两板中     板的电势较高.a、b两板间可达到的稳定电势差U=        .
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一通以垂直纸面向内的电流金属棒A,另一通以垂直纸面向内的电流金属棒B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中金属棒A始终保持静止,则下列说法正确的是
A.物体A受到地面的支持力先减小后增大
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.安培力对金属棒A做功不为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束,下列说法中正确的是

A.组成A、B束的离子都带正电
B.组成A、B束的离子质量一定不同
C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
D.A束离子的比荷()大于B束离子的比荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(24分)如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离为d,极长B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔KNM与水平挡板NP成60°角,KN间的距离。现有质量为m带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO的速度v0不断射入,不计粒子所受的重力。
(1)若在AB板上加一恒定电压U=U0,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U0的大小。
(2)若在AB板上加上如图(b)所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中,且粒子只在0~时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?
(3)在NMNP两档板所夹的某一区域存在一垂直纸面向里的匀强磁场,使满足条件(2)从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求该磁场的磁感应强度的最小值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。
如图所示的矩形区域ABCDAC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集,整个装置内部为真空。

已知被加速度的两种正离子的质量分别是,电荷量均为。加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略,不计重力,也不考虑离子间的相互作用。
(1)求质量为的离子进入磁场时的速率
(2)当感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距s;
(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽,可能使两束离子在GA边上的落点区域受叠,导致两种离子无法完全分离。
  设磁感应强度大小可调,GA边长为定值L,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在A处;离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。

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