规律:平行于板方向: , 垂直于板方向: . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

带电粒子在电场的偏转问题

规律:平行于板方向:________;垂直于板方向:________

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如图甲所示,水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m,OO′为两金属板的中线.在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场,其竖直左边界MN与OO′垂直,磁感应强度的大小B=0.010T,方向垂直于纸面向里.两金属板间的电压U随时间t变化的规律如图乙所示,现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=1×105m/s,沿两金属板的中线射入电场中.已知带电粒子的荷质比
qm
=1×108C/kg
,粒子所受重力和粒子间的库仑力忽略不计,不考虑粒子高速运动的相对论效应.在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两金属板间的电场强度是不变的.精英家教网
(1)在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出,求该粒子射出电场时速度的大小;
(2)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场和射出磁场两点间的距离为d,请你证明d是一个不变量.
(3)请你通过必要的计算说明:为什么在每个粒子通过电场区域的时间内,可以认为两金属板间的电场强度是不变的.

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如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,极板长L=0.08m,板距足够大,两板的右侧有水平宽度d=0.06m、竖直长度足够大的有界匀强磁场,一个比荷为的带负电粒子(其重力不计)以速度从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场,进入偏转电场时,偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化,粒子离开偏转电场后进入匀强磁场,最终垂直于磁场右边界射出.求:

(1)粒子在磁场中运动的速率v;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(3)磁场的磁感应强度B。

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如图所示,MN是一对等大的平行金属板,其板长和板间距离均为l是两板的中线。N板接地,MN间电压随时间变化的规律是u=Umsinωt。图中直线PQ紧靠金属板右边缘,其右侧有垂直于纸面的匀强磁场,PQ。电子束连续不断地从平行金属板左侧以初速度v0沿射入金属板间,每个电子穿越金属板经历的时间极短,可认为该段时间内金属板间的电压是恒定的。已知电子电荷量与质量之比的绝对值为kt=0时刻射入的电子在右侧磁场中的轨迹是直径为d的半圆,如图中虚线所示。忽略电子重力和各电子间的相互作用。求:⑴PQ右侧匀强磁场磁感应强度B的大小和方向;⑵已知在MN间电压变化的每个周期内恰好有一半时间有电子从两板间穿出而不打到金属板上,Um的值是多大?⑶在满足上一问的情况下,直线PQ上有粒子从右向左穿出磁场的区域有多长?

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(2013江苏名校质检)如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,极板长L=0.08m,板距足够大,两板的右侧有水平宽度d=0.06m、竖直长度足够大的有界匀强磁场,一个比荷为的带负电粒子(其重力不计)以速度从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场,进入偏转电场时,偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化,粒子离开偏转电场后进入匀强磁场,最终垂直于磁场右边界射出.求:

(1)粒子在磁场中运动的速率v;

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R;

(3)磁场的磁感应强度B。

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