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平行金属板长1.4 m,两板相距30 cm,两板间匀强磁场的B为1.3×10-3T,两板间所加电压随时间变化关系如左图所示,当t=0时,有一个a粒子从左侧两板中央以v=4×103 m/s的速度垂直于磁场方向射入,如右图所示.不计a粒子的重力,求:该粒子能否穿过金属板间区域?若不能,打在何处?若能,则需多长时间?(已知a粒子电量q=3.2×10-19 C,质量m=6.64×10-27 kg)

解:在t=0到t=1×10-4秒时间内,两板间加有电压,a粒子受到电场力和洛伦兹力分别为:

F=qu/d=q×1.56/0.3=5.2q方向竖直向下 

f=qBv=q×1.3×10-3×4×103=5.2q方向竖直向上

因F=f,故做匀速直线运动,其位移为:

Δs=vΔt=0.4m 

在t=1×10-4秒到t=2×10-4秒时间内,两板间无电场,a粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其轨道半径为:

r=mv/qB=6.37×10-2<d/4 

所以粒子不会与金属板相碰.而a粒子做匀速圆周运动的周期为:T=2πm/qB=1.0×10-4秒 

则在不加电压的时间内,a粒子恰好能在磁场中运动一周.当两板间又加上第2个周期和第3个周期的电压时,a粒子将重复上述的运动.故经t=6.5×10-4 s,a粒子将飞出板外.


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两平行金属板长L=O.1m,板间距离d=l×10-2m,从两板左端正中间有带电粒子持续飞入,如图甲所示.粒子的电量q=10-10c,质量m=10-20kg,初速度方向平行于极板,大小为v=107m/s,在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压,不计带电粒子 重力作用.求:

(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出,粒子在电场中运动的时间是多少?
(2)试通过计算判断在t=1.4×10-8s和t=0.6×10--8s时刻进入电场的粒子能否飞出.

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(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出,粒子在电场中运动的时间是多少?
(2)试通过计算判断在t=1.4×10--8s和t=0.6×10--8s时刻进入电场的粒子能否飞出.
(3)若有粒子恰好能从右侧极板边缘飞出,该粒子飞出时动能的增量△EK=?

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平行金属,板长1.4米,两板相距30厘米,两板间

匀强磁场的B为1.3×10-3特斯拉,两板间所加电压

随时间变化关系如29-1图所示。当t=0时,有一个a

粒子从左侧两板中央以V=4×103米/秒的速度垂直于磁

场方向射入,如29-2图所示。不计a粒子的重力,求:

该粒子能否穿过金属板间区域?若不能,打在何处?若能,              则需多长时间? (已知a粒子电量q=3.2×10-19库,质量m=6.64×10-27千克)

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两平行金属板长L=O.1m,板间距离d=l×10-2m,从两板左端正中间有带电粒子持续飞入,如图甲所示.粒子的电量q=10-10c,质量m=10-20kg,初速度方向平行于极板,大小为v=10 7m/s,在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压,不计带电粒子 重力作用.求:

    (1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出,粒子在电场中运动的时间是多少?

    (2)试通过计算判断在t=1.4×10-8s和t=0.6×10--8s时刻进入电场的粒子能否飞出.

  

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