精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(22分)如图所示,在两块水平金属极板间加有电压U构成偏转电场,一束比荷为带正电的粒子流(重力不计),以速度vo =104m/s沿水平方向从金属极板正中间射入两板。粒子经电场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场区域,O为圆心,区域直径AB长度为L=1m,AB与水平方向成45°角。区域内有按如图所示规律作周期性变化的磁场,已知B0="0." 5T,磁场方向以垂直于纸面向外为正。粒子经偏转电场后,恰好从下极板边缘O点与水平方向成45°斜向下射入磁场。求:
(1)两金属极板间的电压U是多大?
(2)若T0 =0.5s,求t=0s时刻射人磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t和离开磁场的位置。
(3)要使所有带电粒子通过O点后的运动过程中不再从AB两点间越过,求出磁场的变化周期T0应满足的条件。
(1)100V  (2),射出点在AB间离O点(3)

试题分析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,从O点射出使速度

代入数据得U=100V
(2)   

粒子在磁场中经过半周从OB中穿出,粒子在磁场中运动时间
射出点在AB间离O点
(3)粒子运动周期,粒子在t=0、….时刻射入时,粒子最可能从AB间射出
如图,由几何关系可得临界时
要不从AB边界射出,应满足

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下列有关带电粒子运动的说法中正确的是(不计重力)(  )
A.沿着电场线方向飞入匀强电场,动能、速度都变化
B.沿着磁感线方向飞入匀强磁场,动能、速度都变化
C.垂直于电场线方向飞入匀强电场,动能、速度都变化
D.垂直于磁感线方向飞入匀强磁场,动能不变、速度变化

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一带电粒子平行磁场方向射入只存在匀强磁场的某区域中(不计重力),则(  )
A.带电粒子一定做匀速直线运动
B.带电粒子一定做匀变速直线运动
C.带电粒子一定做类平抛运动
D.带电粒子一定做匀速圆周运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图,静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为R,其所在处场强为E、方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;,离子重力不计。

(1)求加速电场的电压U;
(2)若离子恰好能打在Q点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E0的值;
(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为垂直纸面方向的圆形匀强磁场,半径为R。有甲、乙两个质量和电荷量大小都相同的异种带电粒子沿直径方向分别由A、B两点射入磁场,并且都从C点射出磁场,C点到AB的距离为/2R,若带电粒子只受洛伦兹力,下列说法正确的是(  )

A.甲乙速度之比2∶1    B.甲乙时间之比1∶2
C.甲乙路程之比3∶2    D.甲乙半径之比2∶1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y轴上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q, 不计其重力。则上述粒子的比荷(C/kg) 是
A.B.4.9×C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,在xoy平面内,以O'(0,R)为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场,x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场,两区域磁感应强度大小相等。第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ,P、Q两点在坐标轴上,且OP两点间的距离大于2R,在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内,均匀分布着质量为m、电荷量为+q的一簇带电粒子,当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时,粒子偏转后都从O点进人x轴下方磁场,结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。求:

(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)挡板端点P的坐标;
(3)挡板上被粒子打中的区域长度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后,分别从A处和C处射出,则vA:vC=__________;所经历的时间之比tA:tC=___________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,在POQ区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,有一束负离子流沿纸面垂直于磁场边界OQ方向从A点射入磁场,已知OA=s,∠POQ=450,负离子的质量为m,带电荷量的绝对值为q,要使负离子不从OP边射出,负离子进入磁场时的速度最大不能超过       

查看答案和解析>>

同步练习册答案