练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，在真空中，半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L0，板长为L=12L0，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O1点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）．求
    （1）磁场的磁感应强度；
    （2）求交变电压的周期T和电压U0的值；
    （3）若t=
    3T
    2
    时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v0向左射入M、N之间．求粒子从磁场中射出的点到a点的距离

    精英家教网

    精英家教网
    （1）粒子由a点进入磁场在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，所以qv0B=m
    v20
    r
    ①
    由题意知粒子圆周运动的半径：r=R=5
    L 0
    ②
    由①、②得：B=
    mv0
    5qL0

    （2）据题意，粒子在电场中的运动时间为周期的整数倍，
    即：t=
    L
    v0
    =nT    于是得：T=
    12L0
    nv0
    （n=1，2，3…）
    粒子在电场中运动侧向总位移：Y=
    1
    2
    ?
    qU0
    md
    (
    T
    2
    )2?2n=
    d
    2

    代入计算得：U0=
    nm
    v20
    2q
    （n=1，2，3…）
    （3）由粒子在磁场中的受力可判断可知粒子带负电，粒子在t=
    3
    2
    T    时刻进入电场后向N板偏转，由题意知粒子应刚好平行于N板从N板的边缘水平飞出，并沿着水平方向进入磁场．
    如图，设粒子从B点进入磁场，从C点射出，O″点为粒子圆周运动的圆心，由（1）知：r=R，所以OBO″C为菱形，故有OC∥O″B，由于粒子水平射出，故O″B⊥v0，于是OC⊥v0，方向竖直，故aOC共线，所以射出的点到a点的距为：aC=2R=10L0．
    答：
    （1）磁场的磁感应强度为
    mv0
    5qL0
    ；
    （2）求交变电压的周期T为
    12L0
    nv0
    （n=1，2，3…），电压U0的值为
    mm
    v20
    2q
    ；
    （3）若t=
    3T
    2
    时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v0向左射入M、N之间，粒子从磁场中射出的点到a点的距离等于10L0．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里．三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷，已知a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动．比较它们的质量应有（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在真空中，ab、cd是圆的两条直径，O为圆心．在a、b两点分别固定有电荷量为+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心O与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现有一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?佛山二模）如图所示，在真空中，半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L0，板长为L=12L0，板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上．给M、N板加上电压U0，其变化情况如下图所示．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，从M、N板右侧沿板的中心线，在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间，粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出．若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场，而电场变化的周期T未知，求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件．（不计粒子重力）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是（　　）
    A、e点和g点的电场强度相同B、a点和f点的电势不相等C、电子从g点到f点再到e点过程中，电势能一直增加D、电子从f点到e点再到a点过程中，电场力先做功为零

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案