[题目]如图所示.直线MN与两平行极板垂直.两极板之间存在匀强电场.电场强度大小为E.方向向右.极板间距离为d.S1.S2为极板上的两个小孔.在MN下方和两极板外侧区域存在相同的匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里.MN上方有一绝缘挡板PQ.与MN平行放置.从小孔S1处由静止释放的带正电粒子.经电场加速后.恰能从小孔S2进入磁场.飞出右侧磁场后与挡� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，直线MN与两平行极板垂直。两极板之间存在匀强电场，电场强度大小为E，方向向右，极板间距离为d，S1、S2为极板上的两个小孔。在MN下方和两极板外侧区域存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。MN上方有一绝缘挡板PQ，与MN平行放置。从小孔S1处由静止释放的带正电粒子，经电场加速后，恰能从小孔S2进入磁场，飞出右侧磁场后与挡板PQ相碰。已知两小孔S1、S2到直线MN的距离均为d，粒子质量为m、电量为q，与挡板碰撞前后，粒子电量没有损失，平行于挡板方向的分速度不变，垂直于挡板方向的分速度反向，大小不变，不计粒子的重力。

(1)求粒子到达小孔S2时的速度大小

(2)若磁场的磁感应强度大小为，为保证粒子再次回到S2，挡板PQ应固定在离直线MN多远处？

(3)若改变磁场的磁感应强度大小，使粒子每次通过S2进入磁场后均能沿第(2)问中的路径运动，求粒子第n次通过两侧磁场区域所用时间

【答案】(1)；(2)；(3) ，其中n=1，2，3，……

【解析】

(1)粒子从释放到第一次到达S2过程，由动能定理得

①

求得

②

(2)粒子运动轨迹如图示；

粒子在磁场中运动时，有

③

得

④

由几何关系可知，粒子第一次从MN射出磁场时与MN的夹角为60，为保证粒子再次回到S2，须打到挡板上如图示的位置O。

则挡板与MN的距离应为

⑤

解得

⑥

(3)设粒子第n次通过磁场的速度为vn，由动能定理可得

（n=1，2，3，……） ⑦

由于

所以有

⑧

粒子第n次在磁场运动的周期

⑨

粒子第n次通过磁场所用的时间

其中 n=1，2，3，……

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A.图线各点斜率的绝对值表示合外力大小

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A.a光线是红光，b光线是紫光

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(1)用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d＝__________cm；

(2)该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图丙所示的v2－h图象，其图象与横轴的交点为0.25。由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝______________；

(3)若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到v2－h图象，其图象的斜率将______________(填“增大”“减小”或“不变”)。

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A.B.

C.D.

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