如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏.带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.
(1)若只在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).若入射粒子是电量为e、质量为m的电子,试求能打在荧光屏P上偏离点O2最远的电子的动能.
(2)若两板间只存在一个以O1点为圆心的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,已知磁感应强度B=0.50T,两板间距d=cm,板长L=1.0cm,带电粒子质量m=2.0×10-25kg,电量q=8.0×10-18C,入射速度v =×105m/s.若能在荧光屏上观察到亮点,试求粒子在磁场中运动的轨道半径r,并确定磁场区域的半径R应满足的条件.
(3)若只在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).入射粒子是电量为e、质量为m的电子.某电子在t0=时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件.
(1)电子在两极板间的加速度 (1分)
通过金属板的时间
对打在荧光屏P上偏离点O2最远的粒子有 (1分)
此时粒子的动能 (2分)
联列解得 (1分)
(2)由牛顿第二定律可知 (1分)
代入数据解得 (1分)
如图所示,设恰好在荧光屏P上观察到亮点时,粒子偏转角为2θ,磁场区域的最大半径为R0,由几何关系可知
, (1分)
代入数据解得 (1分)
则R应满足的条件 (1分)
(3)交变电压的周期 ,则
电子通过金属板的时间
电子在两极板间的加速度 (1分)
设电子分别在、、、时间内沿垂直于初速度方向运动的位移依次为y1、y2、y3、y4,则有
(1分)
(1分)
(1分)
要使电子能通过平行金属板,应满足条件
(1分)
联列解得
(1分)
科目:高中物理 来源: 题型:
3 |
3 |
L |
4v0 |
8md2v02 |
eL2 |
8md2v02 |
eL2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:
L | 4v0 |
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科目:高中物理 来源: 题型:
3 |
3 |
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年江苏省南京市四校高三12月月考试题物理试题 题型:计算题
如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏.带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间.
(1)若只在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).若入射粒子是电量为e、质量为m的电子,试求能打在荧光屏P上偏离点O2最远的电子的动能.
(2)若两板间只存在一个以O1点为圆心的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,已知磁感应强度B=0.50T,两板间距d=cm,板长L=1.0cm,带电粒子质量m=2.0×10-25kg,电量q=8.0×10-18C,入射速度v =×105m/s.若能在荧光屏上观察到亮点,试求粒子在磁场中运动的轨道半径r,并确定磁场区域的半径R应满足的条件.
(3)若只在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应).入射粒子是电量为e、质量为m的电子.某电子在t0=时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件.
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科目:高中物理 来源:2013届辽宁省大连市高一下学期期末考试物理 题型:计算题
如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO1O2为中线,O1为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏。带电粒子连续地从O点沿OO1方向射入两板间。
(1)若在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应),入射粒子是电量为e、质量为m的电子,求打在荧光屏P上偏离点O2最远的粒子的动能
(2)若在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应)。入射粒子是电量为e、质量为m的电子。某电子在t0=L/4v0时刻以速度v0射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U0应满足的条件
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