7.如图所示.在直角坐标系的原点O处有一放射源.向四周均匀发射速度大小相等.方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右边有一很薄的挡板.挡板与xoy平面交线的两端M.N与原点O正好构成等腰直角三角形.已知带电粒子的质量为m.带电量为q.速度为υ.MN的长度为L. (1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场.要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上.则电场强度E0的最小值为多大?在电场强度为E0时.打到板上的粒子动能为多大? (2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场.要使板右侧的MN连线上都有粒子打到.磁场的磁感应强度不能超过多少(用m.υ.q.L表示)?若满足此条件.放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边? 解:⑴由题意知.要使y轴右侧所有运动粒子都能打在 MN板上.其临界条件为:沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动.且落在M或N点. M O′=L=υt ① a= ② OO′=L =at2 ③ 解①②③式得 E0= ④ 由动能定理知 qE0×L =Ek- ⑤ 解④⑤式得 Ek= ⑥ ⑵由题意知.要使板右侧的MN连线上都有粒子打到.粒子轨迹直径的最小值为MN板的长度L. R0=L= ⑦ B0= ⑧ 放射源O发射出的粒子中.打在MN板上的粒子的临界径迹如图所示. ∵OM=ON.且OM⊥ON ∴OO1⊥OO2 ∴υ1⊥υ2 ∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左侧. 评分标准:①②③④⑤⑥各1分.⑦⑧各2分.第2问的第二部分的文字叙述正确得2分. 感悟与反思: 本题总体较难.第一问考查带电粒子在电场中的偏转.为基本要求,第二问的第一种情形学生很多看不清题目.错误理解为从左侧打板.第二种情形中学生受熟题影响.只知道相切这种临界情况.而不知道应该按照旋转半径大于L/2考虑.另外.学生不能熟练进行圆的旋转.缩放.束手无策.也是高三复习中的难点问题.需要切实突破.全题大多学生只能做出第一问. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图所示,在直角坐标系的原点O处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右边有一很薄的挡板,挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形.已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速度为υ,MN的长度为L.(不计带电粒子的重力)
(1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上,则电场强度E0的最小值为多大?在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为多大?
(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、υ、q、L表示)?若满足此条件,放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?

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(2013?黄山模拟)如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限中,OP档板与y轴之间存在方向竖直向上的大小未知的匀强电场,OP与x轴正方向夹角为450.在第Ⅲ象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场B1,有一个电子从y轴负方向的M点以与y轴正方向成300的初速度v进入第Ⅲ象限.已知OM=L,电子的电荷量为e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求:
(1)为使电子在第Ⅲ象限做匀速直线运动,可在第Ⅲ象限另加入一匀强电场E,求匀强电场E的大小方向
(2)电子从第Ⅲ象限做匀速直线运动进入第Ⅱ象限,若第Ⅱ象限也存在一个垂直纸面向里的大小未知的匀强磁场B2,恰好让电子垂直打在y轴正方向上的N点(图中未标出)求B2的大小N点的坐标.
(3)电子最终垂直打在OP挡板上的Q点(图中未画出)求电子从M点运动到Q点的总时间.

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精英家教网如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为E的匀强电场,其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向,第Ⅲ象限电场沿y轴负方向.在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向里.有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限,第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°,第一次进入第Ⅰ象限时,与y轴夹角也是45°,经过一段时间电子又回到了P点,进行周期性运动.已知电子的电荷量为e,质量为m,不考虑重力和空气阻力.求:
(1)P点距原点O的距离;
(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间.

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精英家教网如图所示,在直角坐标系的原点O处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右边有一很薄的挡板,挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形.已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速度为υ,MN的长度为L.若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上,则电场强度E0的最小值为
 
,在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为
 

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(2009?江苏模拟)如图所示,在直角坐标系的第II象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-3T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=6.64×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,
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)处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域.

(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径;
(2)你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;
(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间.

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同步练习册答案