如图所示.ABCDEF是一边长为工的正六边形盒.各边均为绝缘板.盒外有方向垂直纸面向里.范围足够大的匀强磁场.磁感应强度大小为B.在盒内有两个与AF边平行的金属板M.N.且金属板N靠近盒子的中心O点.金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔.两小孔与O点在同一直线上.现在O点静止放置一质量为m.电荷量为q的带正电粒子. (1)如果在金属板N.M间加上电压UNM=U0时.粒子从AF边小孔射出后直接打在A点.试求电压Uo的大小. (2)如果改变金属板N.M间所加电压.试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C 点.若不能.说明理由,若能.请求出此时电压UNM的大小. (3)如果给金属板N.M间加一合适的电压.粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔(粒子打在盒子各边时都不损失动能).试求最短时间. (1) 依题意.R=L/4 由qvB=mv2/R qU0= 得U0= (2)设AF中点为G.连接GC.作其垂直平分线.与AF延长线交点即为圆心 由相似三角形得R’=O’G=13L/4 qvB=mv2/R’ q= ∴UNM= (3)由于粒子在磁场中运动周期T=.T与速率无关 粒子撞击BC中点和DE中点后回到G,用时最短 圆周半径R =3L/2 得到最短时间t== 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,ABCDEF是一边长为工的正六边形盒,各边均为绝缘板,盒外有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B.在盒内有两个与AF边平行的金属板M、N,且金属板N靠近盒子的中心O点,金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔,两小孔与O点在同一直线上.现在O点静止放置一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计粒子的重力).
  (1)如果在金属板N、M间加上电压UNM=U0时,粒子从AF边小孔射出后直接打在A点,试求电压Uo的大小.
  (2)如果改变金属板N、M间所加电压,试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C  点.若不能,说明理由;若能,请求出此时电压UNM的大小.
  (3)如果给金属板N、M间加一合适的电压,粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔(粒子打在盒子各边时都不损失动能),试求最短时间.

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