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(12分)如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界ABCD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计.求:

  (1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?

  (2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间?

  (3)若带电粒子的速度是(2)中的倍,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?

(1)粒子能从左边界射出,临界情况有

 

   

所以粒子能从左边界射出速度应满足          

   (2)粒子能从右边界射出    

   解得       

粒子不碰到右极板所加电压满足的条件    

因粒子转过的圆心角为,所用时间为,而  

因返回通过磁场所用时间相同,所以总时间 

   (3)当粒子速度为是(2)中的倍时   解得  粒子,

如图 由几何关系可得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:山东省莘县实验高中2010届高三上学期模拟考试物理试题 题型:038

如图所示,在铅板A上放一个放射源C,可在纸面内各个方向射出速率为v的电子,B为金属网,AB连接在电路上,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点,AB间距离为dM为荧光屏(足够大),它与B的距离也为d.已知电子的质量为m,电量为e,不计电子运动所形成的电流对电路的影响,电场仅存在于AB之间.求:

(1)闭合开关S后,AB间的电场强度大小.

(2)电子到达荧光屏的最长时间.

(3)切断开关S,并撤去金属网B,在AM之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场,若电子仍能到达荧光屏,则磁场的磁感应强度B应满足什么条件?

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(1)闭合开关S后,AB间的电场强度大小.

(2)电子到达荧光屏的最长时间.

(3)切断开关S,并撤去金属网B,在AM之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场,若电子仍能到达荧光屏,则磁场的磁感应强度B应满足什么条件?

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如图所示,在铅板A上放一个放射源C,可在纸面内各个方向射出速率为v的电子,B为金属网,AB连接在电路上,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点,AB间距离为dM为荧光屏(足够大),它与B的距离也为d.已知电子的质量为m,电量为e,不计电子运动所形成的电流对电路的影响,电场仅存在于AB之间.求:

(1)闭合开关S后,AB间的电场强度大小.

(2)电子到达荧光屏的最长时间.

(3)切断开关S,并撤去金属网B,在AM之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场,若电子仍能到达荧光屏,则磁场的磁感应强度B应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在铅板A上放一个放射源C,可在纸面内各个方向射出速率为v的电子,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R。图中滑动变阻器滑片置于中点,A、B间距离为d,M为荧光屏(足够大),它与B的距离也为d。已知电子的质量为m,电量为e,不计电子运动所形成的电流对电路的影响,电场仅存在于A、B之间。求:

(1)闭合开关S后,A、B间的电场强度大小。

(2)电子到达荧光屏的最长时间。

(3)切断开关S,并撤去金属网B,在A与M之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场,若电子仍能到达荧光屏,则磁场的磁感应强度B应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在铅板A上放一个放射源C,可在纸面内各个方向射出速率为的电子,B为金属网,AB连接在电路上,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R。图中滑动变阻器滑片置于中点,AB间距离为dM为荧光屏(足够大),它与B的距离也为d。已知电子的质量为m,电量为e,不计电子运动所形成的电流对电路的影响,电场仅存在于AB之间。求:

(1)闭合开关S后,AB间的电场强度大小。

(2)电子到达荧光屏的最长时间。

(3)切断开关S,并撤去金属网B,在AM之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场,若电子仍能到达荧光屏,则磁场的磁感应强度B应满足什么条件?

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