如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D上分别开有正对的小孔O1和O2，两板接在交流电源上，两板间的电压uCD随时间t变化的图线如图乙所示．从t=0时刻开始，从C板小孔O1-00教育-零零教育信息网

如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D上分别开有正对的小孔O1和O2，两板接在交流电源上，两板间的电压uCD随时间t变化的图线如图乙所示．从t=0时刻开始，从C板小孔O1

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D上分别开有正对的小孔O₁和O₂，两板接在交流电源上，两板间的电压u_CD随时间t变化的图线如图乙所示．从t=0时刻开始，从C板小孔O₁处连续不断飘入质量m=3.2×10^-25kg、电荷量q=1.6×10^-19C的带正电的粒子（飘入速度很小，可忽略不计）．在D板上方有以MN为水平上边界的匀强磁场，MN与D板的距离d=10cm，匀强磁场的磁感应强度为B=0.10T，方向垂直纸面向里，粒子受到的重力及粒子间的相互作用力均可忽略不计，平行金属板C、D之间距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计．求（保留两位有效数字）：

魔方格

（1）在C、D两板间电压U₀=9.0V时飘入小孔O₁的带电粒子进入磁场后的运动半径；
（2）从t=0到t=4.0×10^-2s时间内飘入小孔O₁的粒子能飞出磁场边界MN的飘入时间范围；
（3）磁场边界MN上有粒子射出的范围的长度．

◎ 答案

1/2 1 2 下一页尾页

小孔知识点偏移空中变化

最新内容
相关内容
网友推荐
图文推荐

在研究性学习中，某同学设计了一个(2022-09-29)

如图甲所示，真空中两水平放置的平(2022-09-29)

核聚变能以氘、氚等为燃料，具有安(2022-09-29)

如图所示，倾角θ=37°的斜面上，轻(2022-09-29)

如图所示，虚线上方有场强为E的匀强(2022-09-29)

如图所示，有界匀强磁场的磁感应强(2022-09-29)

如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁(2022-09-29)

如图所示，水平轨道与圆弧CFE用平滑(2022-09-29)

某人开着小车在如图所示的曲面上行(2022-09-29)

真空中有一半径r的圆柱形匀强磁场区域，磁场方向垂直于

如图所示，一束具有各种速率的带一个基本正电荷的两种

将一个动力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速

如图甲所示，M和N为水平放置的金属板，板长L=1.4m，板

如图所示在真空中XOY平面的X＞0区域内，磁感应强度B=1

如图所示，带正电的粒子以水平速度v0从平行金属板MN间

如图所示，在真空中，半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强

如图中甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D，上

如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q

图（甲）所示，一对金属板M和N平行、竖直放置，M、N的

一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如(2022-09-29)

摆式列车是集电脑、自动控制等高新(2022-09-29)

如图所示，半径R＝0.4m的竖直半圆固(2022-09-29)

如图，小明看到鸡蛋浮在盐水面上，(2022-09-29)

如图所示，小球在竖直放置的光滑圆(2022-09-29)

如图所示，光滑水平面右端B处连接一(2022-09-29)

小明站在水平地面上，手握不可伸长(2022-09-29)

如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平(2022-09-29)

如图所示，细杆的一端与一小球相连(2022-09-29)

如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限(2022-09-29)

（1）设C、D两板间电压U₀=9.0V时带电粒子从小孔O₂进入磁场的速度为v₀，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R₀，
根据动能定理，有：qU0=

mν02
由牛顿第二定律，则有，qv0B=m

v02

解得：R₀=6.0cm
（2）如图1所示，带电粒子轨迹与MN相切时，恰好飞出磁场，此时粒子运动半径R₁=d
设恰能飞出磁场边界MN的带电粒子在电场中运动时CD两板间的电压为U₁，从小孔O₂进入磁场时的速度为v₁，
根据牛顿第二定律和动能定理有qv1B=m

v12

qU1=

mν12
解得：U₁=25V
由于粒子带正电，因此只有在C板电势高于D板电势（u_CD为正值）时才能被加速进入磁场，
根据图象可得U_CD=25 V的对应时刻分别为
t₁=0.50×10^-2s
t₂=1.5×10^-2s
则粒子在0到4.0×10^-2 s内能飞出磁场边界的飘入时间范围为0.50×10^-2s～1.5×10^-2s
（3）粒子速度越大在有界磁场中的偏转量越小．设粒子在磁场中运动的最大速度为v_m，对应的运动半径为R_m，
粒子运动轨迹如图2所示，
依据动能定理和牛顿第二定律有qUm=

mνm2
qνmB=m

νm2

粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离x1=Rm-

Rm2-d2

粒子射出磁场区域的最左端时粒子运动轨迹与MN相切处，
即粒子向左偏移距离x₂=d
则磁场边界MN有粒子射出的长度范围△x=x₂-x₁=d-x₁
解得△x=5.9cm
答：（1）在C、D两板间电压U₀=9.0V时飘入小孔O₁的带电粒子进入磁场后的运动半径6.0cm；
（2）从t=0到t=4.0×10^-2s时间内飘入小孔O₁的粒子能飞出磁场边界MN的飘入时间范围0.50×10^-2s～1.5×10^-2s；
（3）磁场边界MN上有粒子射出的范围的长度5.9cm．