18.如图甲所示.建立Oxy坐标系.两平行极板P.Q垂直于y轴且关于x轴对称.极板长度和板间距均为l.第一四象限有磁场.方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m.电量为+q.速度相同.重力不计的带电粒子.在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压.已知t = 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m.q.l.t0.B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)求: (1)两板间的电压U0 (2)0~3t0时间内射入两板间的带电粒子在磁场中运动的最长时间t1和最短时间t2 (3)t0时刻射入两板间的带电粒子进入磁场和离开磁场时的位置坐标 [答案](1) ;(2) (3) 进场坐标, 出场坐标, [解析](1)时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动.时刻刚好从极板边缘射出.在y轴负方向偏移的距离为.则有①.② ③ 联立以上三式.解得两极板间偏转电压为 (2)时刻进入两极板的带电粒子.前时间在电场中偏转.后时间两极板没有电场.带电粒子做匀速直线运动. 带电粒子沿x轴方向的分速度大小为 带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为 时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短.带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为. 设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为.则. 由以上各式解得.带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示.圆弧所对的圆心角为.所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为.联立以上两式解得.即带电粒子在磁场中运动最短时间,同理可求得带电粒子在磁场中运动的最长时间. (3)如上所述.t0/2时刻进入两极板的带电粒子.前t0/2时间在电场中偏转.后t0/2时间两极板没有电场.带电粒子做匀速直线运动离开电场.由③式.则在前时间沿y轴方向的位移,之后时间沿y轴方向的位移,故带电粒子与y轴相交的坐标为.即带电粒子进入磁场时的位置坐标为, 设带电粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为.则.此后受到洛伦兹力向上偏转.利用几何关系可以求得带电粒子进入磁场和离开磁场时的位置相距. 又 带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为 带电粒子离开电场时的速度大小为 设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R.则有 由以上各式解得 故,因此带电粒子离开磁场时的位置在y轴的坐标.即带电粒子离开磁场时的位置坐标为. [考点]磁场.电场. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响).

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时,刻经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、t0、B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压U0的大小.
(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径.
(3)带电粒子在磁场中的运动时间.

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如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距为l,第一四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于Oxy平面向里.在极板P上方沿y轴方向放置一荧光屏.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子,在0--8t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响).已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、t0、B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求粒子的初速度及电压的大小;
(2)求
t02
时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径及时间;
(3)何时进入两板间的带电粒子打在荧光屏的位置最高,求此位置距上极板P的距离.

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精英家教网如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子.在两板间加上如图乙所示的周期性变化的电压(不考虑极板边缘的影响).已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m、q、l、t0、B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)(若tanθ=b,θ∈(-
π
2
π
2
),则θ=arctan b)
(1)求两极板间电压U0的大小.
(2)求t0=0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径.
(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间.

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(18分)如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时,刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、l0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)

(1)求电压U的大小。

(2)求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。

(3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。

    
  
 
 

 

 

 

 

 

 

 

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如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时,刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、l0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)

(1)求电压U的大小。

(2)求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。

(3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。

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