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(带电粒子在电场内的运动)如图所示,质量为m=1克、电量为q=2×10-6库的带电微粒从偏转极板A、B中间的位置以10米/秒的初速度垂直电场方向进入长为L=20厘米、距离为d=10厘米的偏转电场,出电场后落在距偏转电场40厘米的挡板上,微粒的落点P离开初速度方向延长线的距离为20厘米,不考虑重力的影响.求:

(1)加在A、B两板上的偏转电压UAB

(2)当加在板上的偏转电压UAB满足什么条件时,此带电微粒会碰到偏转极板

答案:
解析:

  解析:(1)带电粒子出电场后沿切线方向做匀速运动,把匀速运动轨迹反向延长交图中一点,此点在处.设电场内的偏移量为y,则有

  又,解得

  (2)同理可得


提示:

本题是一个临界问题,要注意找准对应的临界条件作为解题的突破口.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一带电粒子从Y轴上的a点以平行于X轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0.带电粒子的质量为m,带负电,电荷量为q.为了使带电粒子通过X轴上的b点,可在第一象限的某区域加一个沿Y轴正方向的匀强电场,电场强度为E,电场区域沿Y轴方向无限长,沿X方向的宽度为s.已知Oa=L,Ob=2s,不计带电粒子的重力.
(1)若b点在电场内,要使粒子过b点,求该电场的左边界与b点的距离.
(2)若b点在电场外,在第一象限紧挨电场右侧加一个垂直于XOY平面的磁感应强度为B的匀强磁场,该磁场足够大,使得粒子也能过b点且速度方向沿X轴正方向,求该电场的左边界与b点的距离.

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科目:高中物理 来源:学习周报 物理 人教课标高二版(选修3-1) 2009-2010学年 第16期 总第172期 人教课标版(选修3-1) 题型:038

如图所示,一带电粒子从y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0.带电粒子的质量为m,带负电,电荷量为q.为了使带电粒子通过x轴上的b点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E,电场区域沿y轴方向无限长,沿x方向的宽度为s.已知Oa=L,Ob=2 s,不计带电粒子的重力.

(1)若b点在电场内,要使粒子过b点,求该电场的左边界与b点的距离;

(2)若b点在电场外,在第一象限紧挨电场右侧加一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场,该磁场足够大,使得粒子也能过b点且速度方向沿x轴正方向,求该电场的左边界与b点的距离.

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科目:高中物理 来源:学习周报 物理 人教课标高考版 2009-2010学年 第22期 总第178期 人教课标版 题型:038

如图所示,一带电粒子从y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0.带电粒子的质量为m,带负电,电荷量为q.为了使带电粒子通过x轴上的b点,可在第一象限的某区域加一个沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E,电场区域沿y轴方向无限长,沿x方向的宽度为s.已知OaL,不计带电粒子的重力.

(1)b点在电场内,要使粒子过b点,求该电场的左边界与b点的距离;

(2)b点在电场外,在第一象限紧挨电场右侧加一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场,该磁场足够大,使得粒子也能过b点且速度方向沿x轴正方向,求该电场的左边界与b点的距离.

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