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如图所示,MN为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔 Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为a=45°,孔Q到板的下端C的距离为L。当MN两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上。求:(1)两板间电压的最大值Um;(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度

(1)

(2)


解析:

(1)MN两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,所以圆心在C点,CH=QC=L,故半径R1=Lw

                     2分

又因               3分

                   2分

                 1分[

(2)设轨迹与CD板相切于K点,半径为R2,在AKC中:

 

                     3分

                     1分

长等于                 2分

    板上可能被粒子打中的区域的长度

                2分

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?江苏)如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向外和向里,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴.M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.
(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0
(2)求两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上.
(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上,试在答题卡的图上定性地画出电子运动的轨迹.
(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向里和向外,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向下为正方向建立x轴.板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.
求:(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0
(2)两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上;
(3)电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,M、N为两块水平放置的平行金属板,距平行板右端L处有竖直屏,平行板长、板间距均为2L,板间电压恒定.一带电粒子(重力不计)以平行于板的初速度v0沿两板中线进入电场,粒子在屏上的落点距O点距离为L,当分布均匀的大量上述粒子均以平行于板的初速度v0从MN板左端各位置进入电场(忽略粒子间的相互作用),则(  )

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(2009?湛江二模)如图所示,M、N为两对圆弧塑料导轨,分别粘接在U形金属导轨上层的C、D、E、F点,三导轨平滑连接且宽均为L=1m,导轨下层距离水平地面高为H=0.2m,在其上方放置一单向导电、质量为m2=1kg的金属杆2(已知金属杆2在P端电势高于Q端电势时有电流通过,反之无电流通过),整个装置放在竖直向上的  匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.1T.已知质量为m1=0.5kg的金属杆1在M轨道上从高为h=0.8m处由静止释放沿导轨M滑下,经U形金属导轨上层水平部分后滑上塑料导轨N,金属杆1与U形金属导轨上层水平部分接触良好,多次反复运动后使金属杆2脱离轨道着地,着地点到下层轨道右端水平距离为s=0.2m处,金属杆1和金属杆2导电时的电阻之和为R=2Ω(忽略一切摩擦和导轨的电阻),取g=10m/s2.求:
(1)流过金属杆的最大电流;
(2)当金属杆2离开下层导轨后金属杆1的最大速度及上升的最大高度;
(3)此过程中电路产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,下列说法正确的是(  )

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