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    所示.M.N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板.相距D＝1m.其右侧为垂直纸面向里的匀强磁场.磁感应强度B = l×10-3T .磁场区域足够长.宽为d＝0.01m,在极板M.N之间加有如图(b)所示交变电压.M板电势高于N板时电压为正.现有带正电粒子不断从极板M中央小孔处射入电容器.粒子的初速度可忽略不计,其荷质比q/m = 2×1011C/kg.重力不计.试求: (1)t＝0时进入电容器内的粒子经多长时间才能进入磁场? (2)t＝0时进入电容器内的粒子射出磁场时向上偏移的距离. (3)在交变电压第一个周期内.哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出来? 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    如图（a）所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距D=1 m，其右侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1×10-3 T，磁场区域足够长，宽为d=0.01 m；在极板M、N之间加有如图（b）所示交变电压，M极电势高于N极时电压为正。现有带正电粒子不断从极板M中央小孔处射入电容器，粒子的初速度可忽略不计；其荷质比q/m=2×1011 C/kg，重力不计，试求：

    （1）由0时刻进入电容器内的粒子经多长时间才能到达磁场？

    （2）由0时刻进入电容器内的粒子射出磁场时向上偏移的距离。

    （3）在交变电压第一个周期内，哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出来？

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    如图（a）所示，电子从加速电场的O点发出（初速不计），经电压为U1的加速电场加速后沿中心线进入两平行金属板M、N间的匀强电场中，通过电场后打到荧光屏上的P点处，设M、N板间的电压为U2，两极板间距离与板长相等，均为L1，板的右端到荧光屏的距离为L2，已知U1=200V，U2=300V，L1=6cm，L2=21cm，电子的比荷e/m=1.8×1011C/kg．求：
    （1）电子离开偏转电场时的偏角θ的正切函数值tanθ（若可以求出具体角度也行）；
    （2）电子打到荧光屏上的位置P偏离荧光屏中心O′的距离Y；
    （3）若撤去M、N间的电压U2，而在两平行板间直径为L1的圆形区域内加一方向垂直纸面向里的匀强磁场（如图b所示，圆心恰好在平行板的正中间），要使电子通过磁场后仍打在荧光屏上的P点处，则电子在磁场中的轨道半径为多大？磁感应强度B的大小为多大？

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    （2009?宜昌模拟）如图（a）所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距D=1m，其右侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=l×10-3T，磁场区域足够长，宽为d=0.01m；在极板M、N之间加有如图（b）所示交变电压，M板电势高于N板时电压为正．现有带正电粒子不断从极板M中央小孔处射入电容器，粒子的初速度可忽略不计；其荷质比q/m=2×1011C/kg，重力不计，试求：
    （1）t=0时进入电容器内的粒子经多长时间才能进入磁场？
    （2）t=0时进入电容器内的粒子射出磁场时向上偏移的距离．
    （3）在交变电压第一个周期内，哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出来？

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    如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势．现有一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器，穿过小孔s2后从距三角形A点的P处垂直AB方向进入磁场，试求：

       （1）粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间；

       （2）若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；

       （3）若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？

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    如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势．现有一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器，穿过小孔s2后从距三角形A点的P处垂直AB方向进入磁场，试求：

       （1）粒子到达小孔s2时的速度；

       （2） 若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；

       （3）若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？

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    一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

     

    二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

    9、（6分）（1）0。48；0。40（2）②（3）mgs；（4）①；（5）增加的动能；摩擦、定滑轮转动。[只要言之有理就给分。比如，若回答减少的重力势能可能偏小，原因是数字计时读出遮光条通过光电门的时间t偏小而造成的]（除5以外各步是1分（5）是2分）

    10、（12分）①C              （3分）

       ②电路如图所示。（5分）

       ③，（2分）为电压表读数，为电压表内阻。（2分）

    三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

    11、（16分）受力分析如图，据牛顿第二定律有

           ①

    减速上升250m与加速下降250m互逆

     据题意      ②

                   ③

    代入数据可得 

             ④

       ⑤

     设计师应设计发射速度

     同时数码点火控制时间应设定

    评分参考：①②③式分别得4分，④④式分别得2分

    12、（18分）（1）在圆形磁场中做匀速圆周运动，

    洛仑兹力提供向心力  ………………………………      2分

    得         ………………………………………………………   1分

    （2）根据题意粒子恰好不能从O3射出的条件为 …………  2分

    PQ其匀速运动时，   …………………………………    2分

    由③④得    ……………………………………………   1分

    （3）导体棒匀速运动时，速度大小为   …………  1分

    代入③中得：    ……………………………………………  1分

    由能量守恒：

    解得 ……………………………………      2分

    （4）在圆形磁场内的运动时间为t1   

    ……………………………………………      2分

    在电场中往返运动的时间为t2

    由  ………………………………………………………      2分

      ………………………………………………………………   1分

           故……………………………………   1分

    13、（20分）（1）粒子进入电容器，其加速度a＝……………①　　（1分）

    假设能在时间以内穿过电容器，则有at2＝D……………②　（1分）

    由以上两式并代入数据得：t＝s……………………………………（3分）

    t＜符合假设，故粒子经7.1×10－6s到达磁场。……………………………（1分）

    （2）设粒子到达磁场时的速率为v

    　由动能定理得：qU＝……………③　　（2分）

    　粒子进入磁场在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，其半径为R，有

    　qvB＝……………④　　（2分）

    　粒子运动轨迹如图，由几何知识有：

    (R－L)2＋d2＝R2……………⑤　　（2分）

    根据③④⑤式得粒子向上偏移的距离

    　　L＝m＝4.1×10－3m…………⑥　（1分）

    （3）如果粒子在磁场中的轨迹恰好与右边界相切，则半径R0＝d，对应速度为v0

    　  设在电场中先加速位移x，后减速位移D－x

    由动能定理： …………⑦　（2分）

    加速位移x需要时间为t，x＝…………⑧　（2分）

    由④⑥⑦⑧得　t＝s　…………⑨　（2分）

    故需在0―（－t）内进入电容器，即在0―3.9×10－7s进入。…………（1分）

     

     

     

     


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