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(10分)如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板距離為d,板間區域內充滿著勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里,一個質量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。(不計粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度為0,M、N兩板間的電壓為U,求射出電場時粒子的速度?

(2)粒子以上述速度射入勻強磁場后做圓周運動的半徑是多大?

(3)MN兩極板間的電壓U應在什么范圍內,粒子才能從磁場內射出?

 

【答案】

(1)  (2)  (3) 或 U>

【解析】

試題分析:(1)粒子在M、N兩板間加速,設射出加速電場時粒子的速度為,由動能定理得

,解得

(2)粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力充當向心力,,得

(3)若帶電粒子從A板左邊緣飛出,由甲圖的幾何關系知 

代入第(2)問得

若帶電粒子從A板右邊緣飛出,由乙圖的幾何關系知解得

代入第(2)問得

綜合以上分析:若粒子從磁場左側射出,若U>粒子從磁場右側射出。

考點:動能定理 牛頓第二定律 洛倫茲力

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

1920年科學家史特恩測定氣體分子速率的裝置如圖所示,A、B為一雙層共軸圓筒形容器,外筒半徑為R,內筒半徑為r,可同時繞其共同軸以同一角速度ω高速旋轉,其內部抽成真空.沿共同軸裝有一根鍍銀的鉑絲K,在鉑絲上通電使其加熱,銀分子(即原子)蒸發成氣體,其中一部分分子穿過A筒的狹縫a射出到達B筒的內表面.由于分子由內筒到達外筒需要一定時間,若容器不動,這些分子將到達外筒內壁上的b點,若容器轉動,從a穿過的這些分子仍將沿原來的運動方向到達外筒內壁,但容器靜止時的b點已轉過弧長s到達b’點.
(1)測定該氣體分子最大速度的大小表達式為
(R-r)Rω  
S
(R-r)Rω  
S

(2)采用的科學方法是下列四個選項中的
B
B

A.理想實驗法B.建立物理模型法
C.類比法D.等效替代法.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,a、b為一根方向豎直向上的電場線上的兩點,一帶電質點在點a由靜止釋放,沿電場線向上運動,到點b速度恰好為零,下列說法正確的是(  )

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精英家教網1920年科學家斯特恩測定氣體分子速率的裝置如圖所示,A、B為一雙層共軸圓筒形容器,外筒半徑為R內筒半徑為r,可同時繞其幾何軸經同一角速度ω高速旋轉,其內部抽成真空.沿幾何軸裝有一根鍍銀的鉑絲K,在鉑絲上通電使其加熱,銀分子(即原子)蒸發成氣體,其中一部分分子穿過A筒的狹縫a射出到達B筒的內表面.由于分子由內筒到達外筒需要一定時間.若容器不動,這些分子將到達外筒內壁上的b點,若容器轉動,從a穿過的這些分子仍將沿原來的運動方向到達外筒內壁,但容器靜止時的b點已轉過弧長s到達b’點.(1)這個實驗運用了
 
規律來測定;
(2)測定該氣體分子的最大速度大小表達式為
 

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精英家教網1920年科學家斯特恩測定氣體分子速率的裝置如圖所示,A、B為一雙層共軸圓筒形容器,外筒半徑為R,內筒半徑為r,可同時繞其幾何軸經同一角速度ω高速旋轉,其內部抽成真空.沿幾何軸裝有一根鍍銀的鉑絲K,在鉑絲上通電使其加熱,銀分子(即原子)蒸發成氣體,其中一部分分子穿過A筒的狹縫a射出到達B筒的內表面.由于分子由內筒到達外筒需要一定時間.若容器不動,這些分子將到達外筒內壁上的b點,若容器轉動,從a穿過的這些分子仍將沿原來的運動方向到達外筒內壁,但容器靜止時的b點已轉過弧長s到達b’點.
(1)這個實驗運用了
 
規律來測定;
(2)測定該氣體分子的最大速度大小表達式為
 

(3)采用的科學方法是下列四個選項中的
 

(A)理想實驗法          (B)建立物理模型法
(C)類比法              (D)等效替代法.

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科目:高中物理 來源: 題型:

1920年科學家史特恩測定氣體分子速率的裝置如圖所示,A、B為一雙層共軸圓筒形容器,外筒半徑為R,內筒半徑為r,可同時繞其共同軸以同一角速度w高速旋轉,其內部抽成真空。沿共同軸裝有一根鍍銀的鉑絲K,在鉑絲上通電使其加熱,銀分子(即原子)蒸發成氣體,其中一部分分子穿過A筒的狹縫a射出到達B筒的內表面。由于分子由內筒到達外筒需要一定時間,若容器不動,這些分子將到達外筒內壁上的b點,若容器轉動,從a穿過的這些分子仍將沿原來的運動方向到達外筒內壁,但容器靜止時的b點已轉過弧長s到達b’點。

(1)測定該氣體分子最大速度的大小表達式為________________。

(2)采用的科學方法是下列四個選項中的        

A.理想實驗法        B.建立物理模型法

C.類比法            D.等效替代法

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