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(20分)如图所示,有3块水平放置的长薄金属板abcab之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔M、N处。板abbc之间接有电压可调的直流电源,板bc间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为V0、密度为r、电荷量为q的带负电油滴,等间隔地以速率v0a板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压UbaUbc,当Uba=U1Ubc=U2时,油滴穿过bM孔进入细管,恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力。

求:
(1)油滴进入M孔时的速度v1
(2)bc两板间的电场强度E和磁感应强度B的值;
(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间,将UbaB立即调整到,使油滴恰好不碰到a板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,请给出的结果。

(1)(2)(3)B´="-" B

解析试题分析:(1)油滴入电场后,重力与电场力均做功,设到M点时的速度为v1,由动能定理
      
考虑到
   得:     
(2)油滴进入电场、磁场共存区域,恰与细管无接触地从N孔射出,须电场力与重力平衡,有:
      得:      
油滴在半圆形细管中运动时,洛伦兹力提供向心力,由
    
得:  
(3)若油滴恰不能撞到a板,且再返回并穿过M点,由动能定理,
  
得:       
考虑到油滴返回时速度方向已经相反,为了使油滴沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,磁感应强度的大小不变,方向相反,即:B´="-" B  
考点:动能定理、洛伦兹力提供向心力
点评:此类题型考察了多过程的粒子在匀强磁场、匀强电场中粒子的加速和偏转问题。这类问题通常来说只要能够正确画出粒子的运动轨迹,就能够找到正确的几何关系,从而求解。

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,有3块水平放置的长薄金属板a、b和c,a、b之间相距为L.紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔M、N处.板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源,板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场.当体积为V0、密度为ρ、电荷量为q的带负电油滴,等间隔地以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压Uba和Ubc,当Uba=U1、Ubc=U2时,油滴穿过b板M孔进入细管,恰能与细管无接触地从N孔射出.(忽略小孔和细管对电场和磁场的影响,不计空气阻力.m=ρV0)  求:
(1)油滴进入M孔时的速度v1
(2)b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,有3块水平放置的长薄金属板a、b和c,a、b之间相距为L.紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔M、N处.板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源,板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场.当体积为V0、密度为ρ、电荷量为q的带负电油滴,等间隔地以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压Uba和Ubc,当Uba=U1、Ubc=U2时,油滴穿过b板M孔进入细管,恰能与细管无接触地从N孔射出.忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力.求:
(1)油滴进入M孔时的速度v1
(2)b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值;
(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间,将Uba和B立即调整到U
 
ba
和B?,使油滴恰好不碰到a板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,请给出U
 
ba
和B?的结果.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江省高三第三次测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(20分)如图所示,有3块水平放置的长薄金属板abcab之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔MN处。板abbc之间接有电压可调的直流电源,板bc间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为V0、密度为r、电荷量为q的带负电油滴,等间隔地以速率v0a板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压UbaUbc,当Uba=U1Ubc=U2时,油滴穿过bM孔进入细管,恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力。

求:

(1)油滴进入M孔时的速度v1

(2)bc两板间的电场强度E和磁感应强度B的值;

(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间,将UbaB立即调整到,使油滴恰好不碰到a板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,请给出的结果。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,有3块水平放置的长薄金属板abcab之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔MN处。板abbc之间接有电压可调的直流电源,板bc间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为V0、密度为r、电荷量为q的带负电油滴,等间隔地以速率v0a板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压UbaUbc,当Uba=U1Ubc=U2时,油滴穿过bM孔进入细管,恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力。求:

(1)油滴进入M孔时的速度v1

(2)bc两板间的电场强度E和磁感应强度B的值;

(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间,将UbaB立即调整到B?,使油滴恰好不碰到a板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,请给出B?的结果。

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