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如图,匀强磁场磁感应强度为B,宽度为d,方向垂直纸面向里,在磁场右边缘放有大平板MN,板面与磁场平行,一质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计),从图示位置由静止开始被电场加速,求:

(1)粒子进入磁场的初速度v0与加速电压U的关系。

(2)能使粒子打到平板MN的加速电压U最小值是多少?

(1)(2)


解析:

(1)设粒子射出电场的速度为v, 则由动能定理得:qU =mv2/2           (3分)

v =                                        (2分)

(2)要打到板MN上粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r须满足:rd(2分)

Bqv =                              (2分)

由上述三式联解得:U               (2分)

所以能使粒子打到平板MN上的电压最小值为:  (1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在真空中半径r=3.0×10-2 m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T,方向如图的匀强磁场,一批带正电的粒子以初速度v0=1.0×106 m/s,从磁场边界上直径ab的一端a沿着各个方向射入磁场,且初速度方向与磁场方向都垂直,该粒子的比荷为q/m=1.0×108 C/kg,不计粒子重力.求:
(1)粒子的轨迹半径;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动.ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω.求:
(1)感应电动势最大值和有效值
(2)由图示位置开始,写出感应电动势的瞬时值表达式,由图示位置转过60°角时的感应电动势的瞬时值
(3)交流电压表的示数.

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(1)粒子进入磁场的初速度v0与加速电压U的关系.
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如图所示,在真空中半径r=3.0×10-2m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T,方向如图的匀强磁场,一束带正电的粒子以初速度v0=1.0×106m/s,从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场,且初速方向都垂直于磁场方向,若该束粒子的比荷
qm
=1.0×108
C/kg,不计粒子重力.求:
(1)粒子在磁场中运动的最长时间.
(2)若射入磁场的速度改为v=3.0×105m/s,其他条件不变,求磁场边界上有粒子击中的弧长.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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