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如图5所示,在平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行金属板方向以相同动能射入两板间,其中氘核沿直线运动未发生偏转,质子和氚核发生偏转后射出.则(  )?

图5

A.偏向正极板的是质子?

B.偏向正极板的是氚核?

C.射出时动能最大的是质子?

D.射出时动能最小的是氚核

A?


解析:

由题意得,能沿直线射出极板的粒子的洛伦兹力和电场力平衡:qvB=qE,v=,所以速度一定的粒子,能否偏转与其电荷量和质量无关,只与其速度有关,而题中几种粒子具有相同的动能,质量最小的质子速度最大,则其洛伦兹力大于电场力,所以会偏向正极板,选项A正确.而质量最大的氚核速度最小,会偏向负极板,选项B错误. 若质子能射出极板,则动能会减少,选项C错误.同理则得到能射出极板的氚核,电场力做正功,具有的动能最多,所以选项D错误.综上所述,本题的正确选项为A.?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U,两板间电场可看作均匀的,且两板外无电场,板长L=0.2m,板间距离d=0.2m.在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子速度v0=105 m/s,比荷q/m=108 C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度;
(2)证明:在任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值,写出该距离的表达式;
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u,金属板间电场可看做均匀、且两板外无电场,板长L=0.2m,板间距离d=0.1m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷
qm
=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视为恒定不变.求:
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(1)带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压;
(2)带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小;
(3)证明:任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值,并计算两点间的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN,P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直地放置,其俯视图如图乙所示.已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d=0.2m,极板本身的厚度不计,极板长均为L=0.2m,板间电压都是U=6.0×102V.金属板右侧为竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=5×102T,磁场区域足够大.今有一质量为m=1×10-4kg,电量为q=2×10-6C的带负电小球在水平面上如图从PQ平行板间左侧中点O沿极板中轴线以初速度v0=4m/s进入平行金属板PQ.
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(1)试求小球刚穿出平行金属板PQ进入磁场瞬间的速度;
(2)若要小球穿出平行金属板PQ后,经磁场偏转射入平行金属板MN中,且在不与极板相碰的前提下,最终在极板MN的左侧中点O′沿中轴线射出.则金属板Q、M间距离最大是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×10-2m,在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为MN,与金属板垂直.金属板的下极板接地,上极板的电压u随时间变化的图线如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T.现有带正电的粒子以v0=5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场,经电场后射入磁场.已知带电粒子的比荷
q
m
=108C/kg,粒子的重力忽略不计,假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变,不计粒子间的作用(计算中取
4
15
=tan15°
).
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(1)求t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离;
(2)求t=0.30s时刻进入的粒子,在磁场中运动的时间;
(3)试证明:在以上装置不变时,以v0射入电场比荷相同的带电粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离都相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?枣庄一模)如图甲所示,两平行金厲板A,B的板长L=0.2m,板间距d=0.2m.两金属板 间加如图乙所示的交变电压,并在两板间形成交变的匀强电场,忽略其边缘效应.在金 属板上侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其上下宽度D=0.4m,左右范围足够大,边界MN和PQ均与金属板垂直,匀强磁场的磁感应强度B=1x 1O-2T.在极板下侧中点O处有一粒子源,从t=0时起不断地沿着00'发射比荷
q
m
=1x108C/kg、初速度v0=2x 105m/s的带正电粒子.忽略粒子重力、粒子间相互作用以及粒子在极板间飞行时极 板间的电压变化.sin30=0.5,sin37=0.6,sin45=
2
2

(1)求粒子进入磁场时的最大速率
(2)对于在磁场中飞行时间最长的粒子,求出其在磁场中飞行的时间以及由0点出发 的可能时刻.
(3)对于所有能从MN边界飞出磁场的粒子,试求这些粒子在MN边界上出射区域的宽度.

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