如图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,上面分别开有正对的小孔O1和O2,金属板C、D接在正弦交流

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-23
如图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,上面分别开有两对正对的小孔O1、O2和O3、O4,O2与O3之间

(1)设带电粒子小孔O2进入磁场时的速度为v0,粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径为R,根据牛顿第二定律有qv0B=mv02R因粒子恰好能进入小孔O3,粒子运动轨迹如答图2所示,有R=12d解得速度v0=qBd2m=5×103m/s(2)设恰能进入小孔O3的粒子在电场中运动时CD板对应的电压为U0,根据动能定理qU0=12mν02解得U0=mν022q=25V由于粒子带正电,因此只有在C板电势高(UCD=UC-UD>0)时才能被加速进入磁场,因此解得UCD=25 V对应时刻分别为t1=(0.25+2n)×10-4s (n=0,1,2…)t2=(0.75+2n)×10-4s (n=0,1,2…)(3)设粒子在磁场中运动的周期为T,根据牛顿第二定律和圆周运动规律qv0B=4π2mRT2,v0=2πRT得T=2πmqB粒子在磁场中运动的时间t=T2=πmqB=0.6×10-4s在t1时刻飘入的粒子,经过时间t,粒子到达小孔O3时,C、D两板间的电压为UCD=15V.粒子在两板之间做减速运动,设到达小孔O4时的动能为E1,根据动能定理,得-qUCD=E1?12mv20解得E1=1.6×10-18J在t2时刻飘入的粒子,经时间t,粒子到达小孔O3时,C、D两板间的电压为UCD′=-35V.粒子在两板之间做加速速运动,设到达小孔O4时的动能为E2,根据动能定理,得-qUCD′=E2?12mv20解得E2=9.6×10-18J答:(1)带电粒子从小孔O2进入磁场时的速度为v0=5×103m/s;(2)解得UCD=25V,对应时刻分别为t1=(0.25+2n)×10-4s(n=0,1,2…)t2=(0.75+2n)×10-4s(n=0,1,2…)(3)经过小孔O3进入C、D两板间的粒子,从小孔O4射出时的动能为E2=9.6×10-18J.

(1)设带电粒子进入磁场后能飞出磁场边界的最小速度为V 0 .粒子在磁场做匀速圆周运动,轨迹与边界MN相切时,粒子恰好飞出MN,对应的速度最小.由几何知识得到此时轨迹半径为R=d根据牛顿第二定律得:qV 0 B= m V 20 R ∴V 0 =5×10 3 m/s?(2)设恰能飞出磁场边界MN的粒子在电场中运动时板D、C间对应电压为U 0 ,对于电场加速过程,根据动能定理得: qU 0 = 1 2 mv 2 得 U 0 =25 V由图象可知,25 V电压对应的时刻分别为 1 300 秒和 1 60 秒,故粒子能飞出磁场边界的时间为: 1 300 秒- 1 60 秒.(3)设粒子的最大速度v m ?则 qν m = 1 2 mv m 2 又qν m B=m v 2m R m ?粒子飞出磁场相对小孔向左偏移的最小距离为x? x=R m - R 2m - d 2 =0.04m∴磁场边界有粒子射出的长度范围为△x=d-x=0.06m答:(1)带电粒子经小孔O 2 进入磁场后能飞出磁场边界的最小速度为5×10 3 m/s.?(2)从0到0.04末的时间内, 1 300 秒- 1 60 秒时刻飘入小孔O 1 的粒子能穿过电场并飞出磁场边界.(3)磁场边界有粒子射出的长度范围为0.06m.

(1)设粒子能从磁场边界MN飞出的最小速度为v0,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qv0B=m
v2

  • 如图所示,在真空中有两块水平放置的平行金属板,两板间加上如
    答:ACD 电压正负u作用时间相同,粒子都是先做匀加速运动,当电压反向时,做匀减速运动,而当速度为0时,电压又变相,所以继续匀加速运动。所以竖直方向单向。当运动到最右端时,恰好竖直速度为0,就有水平速度时就做水平运动。因为竖直运动单向,所以D对。
  • ...某放置在真空中的装置如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B中间开...
    答:由平行四边形定则得: 1分解得: 1分(3)由作图和分析可得,粒子在磁场中的运动轨迹如下图所示。 粒子在磁场中做圆周运动的周期为: 1分粒子从k进入磁场,沿逆时针方向运动,由“ 时刻的速度方向恰好水平”可知,轨迹对应的图心角为 ;即 1分故有: 联立上述各式解得: 1...
  • 如图图(甲)所示,A、B是真空中水平放置的一对平行金属板,两板间距离d=...
    答:因d=15cm=6cm+6cm+3cm,粒子经过2个周期后距A板的距离Δd=3cm。粒子在这3cm内做初速为零的匀加速运动一直到达A板。由V A 2 =2aΔd得V A =12√3×10 4 ≈2.1×10 5 m/s。点评:此题是一道力电综合性的题目,难度系数偏难,关键是根据粒子在电场中的受力情况判断粒子的运动情况,...
  • 如图(a)所示,A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板,板长为L...
    答:BC 如果板间距离足够大,粒子在垂直于板的方向上的分运动在前半个周期做匀加速,后半个周期做匀减速,如此循环,向同一方向运动,如果周期T和电压U 0 的值满足一定条件,粒子就可在到达极板之前传出极板,当传出时垂直于极板的速度恰好见到零时,将沿与板平行的方向飞出。答案选BC。
  • 如图所示,真空中水平放置长为L的平行金属板,以两板中间线为x轴,以垂...
    答:A、B电子进入平行金属板间,水平方向做匀速直线运动,穿越金属板的时间为t=Lv0,当L?υ0T时,t?T,电子穿越平行金属板的时间极短,电场可认为没有变化,进入电场时,没有电场时做匀速直线运动,到达在坐标原点O;若有电场时做类平抛运动,向上偏转,偏转距离为 y=12?eUABmd(T2)2=eUABT28md,...
  • 如图所示,真空中两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置.今有一质...
    答:电子穿出右侧平行金属板时的速度满足:v2=v2x+v2y=2eU0m+eUm=e(2U0+U)m所以电子穿出金属板时的动能Ek=12m?e(2U0+U)m=e(2U0+U)2答:(1)电子通过B点时的速度大小为2eU0m;(2)右侧水平放置的平行金属板的长度为d2U0U;(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能为e(2U0+U)2.
  • 如图所示,在真空中水平放置一对平行金属板,板间距离为d,板长为l,加...
    答:: , , :试题分析:质子通过电场的时间可由水平分运动求出 2分质子在竖直方向做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可求得加速度为: 2分 质子离开电场时竖直分速度为: 2分质子离开电场时的速度实质是两分运动在此时刻速度的合速度(如图) 2分设此时质子速度方向与初速度方向...
  • ...实验室的真空室内,两块正对的平行金属板水平放置.在两板之间有一匀...
    答:2πR1+2πR2=π×0.12+2π×1120=π15m.(2)粒子在磁场中运动时间为 t=3×π60s,离开磁场后,粒子的电场力与重力仍平衡,运动2t=2×π60s时间时,电场方向变为竖直向下,做类平抛运动,故有: a=qE+mgm=2g穿过x轴时竖直方向的位移为 y=12at′2=0.1m,解得:t′=0.1s小球在水...
  • 如图(甲)所示,A、B是真空中平行放置的金属板,加上电压后,它们之间的...
    答:当U的正负改变的一刻 v达到最大 所以当t=T/3 v1=2.4*10^5 m/s 方向水平向右 当t=5T/6时 v2=Uq(5/6-1/3)T/dm=1.2*10^5 m/s 方向水平向左 由于带负电的粒子做初速度为0的匀变速直线运动 所以S=vt/2=0.04m (2)由牛顿第二定律得 F=ma a=Uq/dm=7.2*10^11 m/s^2...
  • 在真空中水平放置的平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板...
    答:(1)要使油滴保持静止状态,油滴受力向上,由右手定则得杆ef中的电流由e到f,则P、Q间的电场方向向下,油滴带负电.(2)由法拉弟电磁感应定律得:E=BLv,由闭合电路欧姆定律可得:I=ER+r,由欧姆定律可得:UC=UR=IR,由匀强电场场强与电势差的关系得:E=UCd,由平衡条件得:F=mg,而F=...