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(22分)如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直线MN与y轴成30o角,P点的坐标为(,0),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y轴,正方向、大小为的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,与x轴交点为Q,电子束以相同的速度v0从y轴上0y2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点,忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。求:
(1)电子的比荷
(2)电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围;
(3)从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距Q点的距离最远?最远距离为多少?
(1)(2)0≤y≤1.5a(3)y=时,H有最大值,Hmax=

试题分析:(1)由题意可知电子在磁场中的半径为a,由Bev0=m
得:
(2)粒子能进入磁场中,且离O点下方最远,则粒子在磁场中运动圆轨迹必须与直线MN相切,粒子轨道的圆心为O′点,

则O′M=2a,由三角函数关系可得:tan30°=
得:OM=
有OO′=0.5a,即粒子在离开磁场离O点下方最远距离为ym=1.5a,从y轴进入电场位置在0≤y≤1.5a范围内.
(3)电子在电场中做类平抛运动,设电子在电场的运动时间为t,竖直方向位移为y,水平位移为x,x=v0t
竖直方向有:
代入得:
设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H,电子射出电场时的夹角为θ,则有:
tanθ=
有:H=(3a-x)tanθ=(3a-)?
当(3a-)=时,即y=时,H有最大值,由于
<1.5a,所以Hmax=
练习册系列答案
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A.高频电源的变化周期应该等于tntn-1
B.在EK-t图象中t4t3t3t2t2t1
C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大
D.不同粒子获得的最大动能都相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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(1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷;
(2)油滴在P点得到的初速度大小:
(3)油滴在第一象限运动的时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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(1)若L="2" cm,粒子进入磁场时与x轴交点的横坐标及粒子速度的大小和方向;
(2)如果在直线OP上各点释放许多个上述带电粒子(粒子间的相互作用力不计),试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线。

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(1)求弹簧完全恢复瞬间,小滑块的速度;
(2)求弹簧原长恢复后1.8s时小滑块所在的位置;
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(3)求粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间。

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A.在电场中运动的时间为
B.在磁场中做圆周运动的半径为
C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为
D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为

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