如圖甲，真空中平行放的兩金板M、N相距d1=15cm,當(dāng)兩板間加上電壓后，可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)在M、N兩板之間加上如圖乙所示的交變電壓，交變電壓的周期T=1.0×10-6s,U0=540V，t=0時(shí)，一個(gè)質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下，從M板由靜止開(kāi)始向N板運(yùn)動(dòng)，最終該質(zhì)子從N板上A處的小孔進(jìn)入右邊的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度d2=5cm,方向垂直紙面向里。已知質(zhì)子的比荷為qm=1.0×108C/kg,不計(jì)質(zhì)子重力。求：
（1）質(zhì)子在兩板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；
（2）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大?。?br />（3）若使粒子能夠從右側(cè)邊界射出磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。
q
m
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在周期性變化的電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)．
【答案】（1）質(zhì)子在兩板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為1.2×105m/s；
（2）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為；
（3）若使粒子能夠從右側(cè)邊界射出磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為。
（2）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為
6
2
×
1
0
4
m
/
s
（3）若使粒子能夠從右側(cè)邊界射出磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為
0
＜
B
＜
1
.
2
2
×
1
0
-
2
T
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：104引用：1難度：0.3
相似題
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1．在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x軸上有兩個(gè)粒子源A、B，沿y軸正向以相同速度同時(shí)發(fā)射質(zhì)量相同、電荷量相同的帶負(fù)電的粒子，粒子源A、B的坐標(biāo)分別為xA=-9L、xB=-4L。通過(guò)電場(chǎng)后A、B兩處發(fā)射的粒子分別從y軸上的C、D兩點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）進(jìn)入第一象限。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。
（1）設(shè)C、D兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為（0，yC）、（0，yD），求yC、yD的比值；
（2）若第一象限內(nèi)未加任何場(chǎng)，兩處粒子將在第一象限內(nèi)某點(diǎn)相遇，求相遇點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
（3）若第一象限內(nèi)y＞yC區(qū)域，加上垂直于坐標(biāo)平面方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），兩處粒子最終將從磁場(chǎng)飛出，求兩處粒子飛出位置間的距離。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：25引用：3難度：0.4 -
2．如圖，在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)范圍可調(diào)節(jié)（圖中未畫(huà)出）。一粒子源固定在x軸上M（L，0）點(diǎn)，沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子，電子經(jīng)電場(chǎng)后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量的絕對(duì)值為e,ON的距離3mv02eL，不考慮電子的重力和電子間的相互作用，求：233L
（1）第一象限內(nèi)所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）若磁場(chǎng)充滿第二象限，電子將從x軸上某點(diǎn)離開(kāi)第二象限，求該點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）若磁場(chǎng)是一個(gè)圓形有界磁場(chǎng)，要使電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后通過(guò)x軸時(shí)，與y軸負(fù)方向的夾角為30°，求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：256引用：5難度：0.3 -
3．在“質(zhì)子療法”中，質(zhì)子先被加速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死細(xì)胞。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速，通過(guò)極板A1中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器，并沿直線運(yùn)動(dòng)。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T，極板CC1間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1×105N/C。坐標(biāo)系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ，xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，OP與x軸夾角a=30°。勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1，且1T≤B1≤1.5T。質(zhì)子從（0，d）點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)Ⅰ，并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ。取質(zhì)子比荷為，d=0.5m。求：qm=1×108C/kg
（l）極板AA1間的加速電壓U；
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ的電場(chǎng)強(qiáng)度E1；
（3）質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長(zhǎng)度L（結(jié)果用根號(hào)表示）。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：122引用：3難度：0.6
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