(2)微粒射出偏转电场时的偏转角 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计.(
3
=1.7
3)求:
(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1
(2)偏转电场中两金属板间的电压U2
(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

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如图所示,一带电微粒质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:

   (1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1

   (2)偏转电场中两金属板间的电压U2

   (3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少为多大?

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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:

⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1

⑵偏转电场中两金属板间的电压U2

⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

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如图所示, 一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、 电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30??,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。(取=1.73)求:

(1)电微粒进入偏转电场时的速率v1

(2)偏转电场中两金属板间的电压U2

(3)使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

 

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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求:

⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1;

⑵偏转电场中两金属板间的电压U2;

⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?

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一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。

11. A  C       (3分)  

12. A B D      (3分)   

13.D、B、E     (3分)  

14.(14分)(1)E      (2分)

   (2)见右图         (3分)

   (3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)

   (4)如下图右(3分)     

 

 

 

 

 

 

 

 

三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

15.(12分)解:

(1)小球第一次上升过程中    (1分) 

   (1分)

小球第一次下落过程中       (1分) 

        (1分)

        (1分)

(2) 第一次落回地面时的速度为,有

       (2分)

第二次上升的速度为,有 

  ,    (2分)

小球与地面撞击时损失的能量为     (1分)

小球在空中损失的机械能为     (1分)

从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为   (1分)

16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得  

        解得v0=1.0×104m/s    (2分)

(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有  

           (2分)

飞出电场时,速度偏转角的正切为 

      解得  θ=30o       (2分)

(3)进入磁场时微粒的速度是:       (2分)

轨迹如图,由几何关系有:         (1分)

洛伦兹力提供向心力:    (2分)

联立以上三式得      

代入数据解得              (1分)

17.(13分)解:

(1)根据牛顿第二定律     ①(2分)

             ②

          ③(1分)

联立①②③得=4m/s2     ④(1分)   

 (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡

           ⑤(2分)

此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率

            ⑥  (1分)

由⑤⑥两式解得      

将已知数据代入上式得=10m/s  (1分)

 (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B

                 (1分)

                   (1分)

                 (1分)

由以上三式解得     (1分)

磁场方向垂直导轨平面向上            (1分)

 

 

 

 

 

 

 

 


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