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题目
题型:海南难度:来源:
图中左边有一对平行金属板,两板相距为d.电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里.一电荷量为q的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区城边界上的G点射出.已知弧


FG
所对应的圆心角为θ,不计重力.求
(1)离子速度的大小;
(2)离子的质量.魔方格
答案

(1)由题设知,离子在平行金属板之间做匀速直线运动,将受到的向上的洛伦兹力和向下的电场力,由题意知二力平衡,有:
qvB0=qE0…
式中,v是离子运动速度的大小.E0是平行金属板之间的匀强电场的强度,有:
E0=
V
d
…②
①②两式联立得:
v=
V
B0d
…③
(2)在圆形磁场区域,离子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有:
qvB=m
v2
r
…④
魔方格

式中,m和r分别是离子的质量和它做圆周运动的半径.
由题设,离子从磁场边界上的点G穿出,离子运动的圆周的圆心O"必在过E点垂直于EF的直线上,且在EG的垂直一平分线上(见图).
由几何关系有:
r=Rtanα…⑤
式中,α是OO"与直径EF的夹角,由几何关系得:
2α+θ=π…⑥
联立③④⑤⑥式得,离子的质量为:
m=
qBB0Rd
V
cot
θ
2

答:(1)离子速度的大小为
V
B0d

(2)离子的质量
qBB0Rd
V
cot
θ
2
核心考点
试题【图中左边有一对平行金属板,两板相距为d.电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示是示波管的原理图,两偏转电极YY’和XX’的板长均为l=2cm,板间距均为d=0.5cm,YY’偏转电极边缘离屏距离LY=19cm,XX’偏转电极边缘离屏距离LX=15cm,电子枪的加速电压为U=2000V,加在YY’偏转电极上的信号电压Uy按正弦规律变化,如图所示,其最大值UYmax=100V,变化周期TY=0.01s.加在XX’偏转电极上的扫描电压变化如所示,最大值UXmax=250V,变化周期TX=0.02s.在上述条件下,电子穿过极板时间极短且能全部通过两偏转电极,打到屏上可观察的范围内.
(1)请分别求出在竖直方向和水平方向电子打到屏上的最大偏移量Ymax和Xmax
(2)若UY为正时,向上偏移.UX为正时,向右偏移.(UY=0,UX=0时,电子打在屏坐标原点),请结合题给UY和UX随时间变化的图象,在下图屏坐标上画出显示的曲线.
魔方格
魔方格
题型:洪泽县模拟难度:| 查看答案
如图所示,一个平行板电容器放在图中虚线框所示矩形区域的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面且与板面平行,金属板a与电源的正极相连.一个不计重力的带正电粒子以初动能E从左向右水平进入平行板中,并沿直线穿过两板区域.则下列说法正确的是(   )
题型:不详难度:| 查看答案
A.保持开关S闭合,a板稍向上平移,粒子将沿曲线运动,从极板右边穿出时的动能减少
B.保持开关S闭合,a板稍向上平移,粒子仍沿直线运动,从极板右边穿出时的动能不变
C.断开开关S,a板稍向下平移,粒子仍沿直线运动,从极板右边穿出时的动能不变
D.断开开关S,a板稍向下平移,粒子将沿曲线运动,从极板右边穿出时的动能增加
一束一价正离子流垂直于电场方向进入匀强电场,若它们飞出电场的偏向角相同(如图),则可断定它们进入电场时(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.一定具有相同的质量B.一定具有相同的速度
C.一定具有相同的动能D.一定具有相同的动量
如图所示,A、B为水平正对放置的平行金属板,板间距离为d.一质量为m的带电油滴在两金属板之间,油滴运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.将油滴由静止释放,若两金属板间的电压为零,一段时间后油滴以速率v匀速下降.若两金属板间加电压U,一段时间后油滴以速率2v匀速上升.由此可知油滴所带电荷量的大小为(  )
题型:东至县模拟难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
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A.B.C.D.
如图所示,一带电粒子以速度v0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,它刚好贴着下板边缘飞出.已知匀强电场两极板长为l,间距为d,求:
(1)如果带电粒子的速度变为2v0,则离开电场时,沿场强方向偏转的距离y为多少?
(2)如果带电粒子的速度变为2v0,板长l不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移x为多少?(粒子的重力忽略不计)魔方格