如圖甲所示，MN是電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界，PQ是一個(gè)絕緣擋板，MN和PQ之間的距離L=20cm。MN和PQ之間存在豎直方向周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)按如圖乙所示規(guī)律變化，t=0時(shí)刻電場(chǎng)方向向上。MN左側(cè)存在足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在t=0時(shí)刻一帶負(fù)電的粒子以初速度v0=10m/s從A點(diǎn)沿AC方向垂直進(jìn)入電場(chǎng)，C點(diǎn)位于邊界MN上，粒子從MN上的D點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）進(jìn)入磁場(chǎng)，CD兩點(diǎn)間的距離h=10cm,粒子通過(guò)磁場(chǎng)后恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)第一次返回電場(chǎng)。電場(chǎng)變化的半周期大于粒子每次穿過(guò)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，粒子重力不計(jì)，粒子與擋板碰撞時(shí)能量、電荷量均無(wú)損失，碰撞的時(shí)間忽略不計(jì)，取π=3。求：
（1）帶電粒子的比荷qm；
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（3）若粒子每次都能夠垂直打在擋板PQ上，且恰好能打在A點(diǎn)下方的F點(diǎn)，則電場(chǎng)變化的周期是多少？A、F間的距離H應(yīng)滿足什么條件？
q
m
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：35引用：1難度：0.3
相似題
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1．如題圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無(wú)場(chǎng)區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場(chǎng)，且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒（圖中未畫(huà)）吸收。不計(jì)粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子?？臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩磁場(chǎng)以O(shè)P直線為界，OP直線與+x軸夾角為30°，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點(diǎn)沿平行于+x軸的方向射直入磁場(chǎng)Ⅰ；一段時(shí)間后，該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于OP的方向射入磁場(chǎng)Ⅱ，最后粒子射出磁場(chǎng)。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（ ）發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
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