全國100所名校單元測(cè)試示范卷-資料下載頁
2025-03-24 07:29本頁面
【正文】 極板間的電壓為U,當(dāng)帶電粒子的水平位移為時(shí),上、下極板間的電壓突然變?yōu)榱?帶電粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng),最終運(yùn)動(dòng)到下極板的右邊緣A點(diǎn)。不計(jì)帶電粒子的重力,試求帶電粒子的電性和電荷量。解:上極板帶負(fù)電,下極板帶正電,電場(chǎng)線方向向上,而帶電粒子受到的電場(chǎng)力方向向下,帶電粒子帶負(fù)電 (2分)乙根據(jù)題意,前半段帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),后半段做勻速直線運(yùn)動(dòng),畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖乙所示水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:L=v0t (1分)豎直方向:y1=a()2 (2分)y2=a()() (2分)其中,a= (1分)F=qE (1分)[來源:]E= (1分)而y1+y2= (1分)聯(lián)立解得q=?！?1分)16.(13分)如圖甲所示,在兩個(gè)水平平行金屬極板間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為E=2106 N/C和B1= T,極板的長(zhǎng)度l= m,間距足夠大。在板的右側(cè)還存在著另一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,圓形區(qū)域的圓心O位于兩平行金屬極板的中線上,圓形區(qū)域的半徑R= m。有一帶正電的粒子以某一速度沿極板的中線水平向右飛入極板后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,飛出圓形磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60176。,不計(jì)粒子的重力,粒子的比荷=2108 C/kg。甲(1)求粒子沿極板的中線飛入的初速度v0。(2)求圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。(3)在其他條件都不變的情況下,將極板間的磁場(chǎng)B1撤去,為使粒子飛出極板后不能進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,求圓形區(qū)域的圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足的條件。 解:(1)粒子在極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:qv0B1=qE (2分)解得:v0=2107 m/s?！?1分)(2)設(shè)粒子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,有:qv0B2=m (2分)粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了60176。,有r= (2分)解得:B2= T?！?1分)(3)撤去磁場(chǎng)B1后,粒子在極板間做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,運(yùn)動(dòng)的加速度為a,飛出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為vy,速度的偏轉(zhuǎn)角為θ,有: qE=ma,l=v0t,vy=at,tan θ= (2分)解得:tan θ=,即θ=30176。 (1分)[來源:學(xué)科網(wǎng)]乙設(shè)粒子飛出電場(chǎng)后速度恰好與圓形區(qū)域的邊界相切,如圖乙所示,有:d= (1分)解得:d= m (1分) 所以圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足d m (或d≥ m)。
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