精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,两块垂直纸面的平行金属板A、B相距为d,B板的中央M处有一个α粒子源,可向各个方向射出速率相同的α粒子,α粒子的质量为m,带电量为q,为使所有的α粒子都不能达到A板,可以在A、B板间加一个电压,两板间产生如图由A板指向B板的匀强电场,所加电压最小值是U0;若撤去A、B间的电压,仍要使所有α粒子都不能达到A板,可以 在A、B间加一个垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?请画出在加磁场时平面内α粒子所能到达的区域的边界轮廓,并用题中所给的物理量d、m、q、U0写出B所符合条件的关系式(α粒子在电场或磁场运动时均不考虑重力的作用).

【解析】设速率为v,在电场力作用下最容易达到A板的是速度方向垂直B板的α粒子,如果在电场力作用下,速度方向垂直B板的α粒子达到A板之前瞬间速度为零,此时两板间电压最小。
由动能定理得:
加磁场后,速率为v的α粒子只分布在图示的范围内,只要轨迹与AB板都相切的α粒
子打不到A板即可。与此对应的磁感应强度就是B的最小值。
因为
由上两式得
即磁感应强度B应满足
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两块平行金属板MN、PQ水平放置,两板间距为d、板长为L,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,三角形底边BG与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上。一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入,若在两金属板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,BD=AB,并垂直AC边射出(不计粒子的重力)。求:

   (1)两金属板问的电压;

   (2)三角形区域内磁感应强度大小;

   (3)若两金属板问不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入场区域后能从BC边射出,试求所加磁场的磁感应强度的取值范围。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

 如图所示,两块足够大的平行金属板ab竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度,方向垂直纸面向里。求:

(1)微粒的带电量q

(2)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);

(3)微粒在abbc区域中运动的总时间t(用dv0表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两块足够大的平行金属板ab竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度,方向垂直纸面向里。求:

(1)微粒的带电量q

(2)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);

(3)微粒在abbc区域中运动的总时间t(用dv0表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两块足够大的平行金属板a、b竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度,方向垂直纸面向里。求:

(1)微粒的带电量q;

(2)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);

(3)微粒在ab、bc区域中运动的总时间t(用d、v0表示)。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010年北京市丰台区高三第二次模拟考试(理综)物理部分 题型:计算题

(20分)
如图所示,两块平行金属板MN、PQ水平放置,两板间距为d、板长为L,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,三角形底边BG与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上。一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入,若在两金属板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,BD=AB,并垂直AC边射出(不计粒子的重力)。求:
(1)两金属板问的电压;
(2)三角形区域内磁感应强度大小;
(3)若两金属板问不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入场区域后能从BC边射出,试求所加磁场的磁感应强度的取值范围。

查看答案和解析>>

同步练习册答案