當(dāng)前位置： 2016-2017學(xué)年河北省邯鄲一中高二（上）開學(xué)物理試卷（直升班）> 試題詳情

如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S₁、S₂，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為U₀，周期為T₀．在t=0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m電量為-q（q＞0）的粒子由S₁靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動，在
t
=
T
0
2
時(shí)刻通過S₂垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)。（不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場）
（1）求粒子到達(dá)S₂時(shí)的速度大小v和極板間距d；
（2）為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件。
（3）若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t=3T₀時(shí)刻再次到達(dá)S₂，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1292引用：14難度：0.5

相似題

1．如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處與x軸正方向成角θ（0＜θ＜π），以速率v發(fā)射個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)），則下列說法正確的是（　　）

A．若v一定，θ越大，則粒子離開磁場的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)

B．若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間越短

C．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的角速度越大

D．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間越短

發(fā)布：2024/11/15 13:30:1組卷：169引用：4難度：0.4

解析

2．如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，經(jīng)電勢差為U的電場加速后，從O點(diǎn)垂直MN邊界進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，速度方向與磁場方向垂直，最后在MN邊界上的P點(diǎn)．設(shè)帶電粒子初速度為零且不計(jì)重力：
①計(jì)算粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率；
②判斷該粒子帶正電還是負(fù)電；
③計(jì)算OP間的距離．
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：257引用：1難度：0.5
解析
3．如圖甲所示，在真空中半徑r=3×10^-2m的圓形區(qū)域內(nèi)．有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T．方向如圖的勻強(qiáng)磁場．一束帶正電的粒子電荷量q=1.6×10^-19C，質(zhì)量m=1.6×10^-27kg,以初速度v₀=1.0×10⁶m/s.從磁場邊界上直徑ab的a端沿各個(gè)方向射入磁場且初速度方向都垂直于磁場方向．不計(jì)粒子重力．計(jì)算時(shí)取sin=37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）當(dāng)粒子的速度方向與直徑ab的夾角α為多少時(shí)．粒子剛好從磁場邊界b處飛出磁場．該粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間是多少？
（2）若粒子射入磁場的速度改為v=3.0×10⁵m/s,其他條件不變．試用曲線在圖乙中畫出該束粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域．要求有簡要的文字說明．
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：12引用：0難度：0.9
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