如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方形绝缘框ABCD,AB边中点处有一小孔S,P和S处于同一竖直线
◎ 题目
如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方形绝缘框ABCD,AB边中点处有一小孔S,P和S处于同一竖直线上,绝缘框内有磁感应强度大小B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量m=2.0×10-4kg、电荷量g=+5.Ox 10-3c的带电粒子从紧靠M板处静止释放,并从小孔S垂直于AB边射入磁场,粒子和框壁碰撞过程中无动能损失,且碰撞时间可以忽略,不计粒子重力,求: (1)极板M所带电荷的电性? (2)若MN板间电压U0=12.5V,则粒子在磁场中的运动时间为多少?(结果保留两位有效数字) (3)要使粒子能从S射出磁场,则MN板间的电压U应满足什么条件? |
◎ 答案
(1)带电粒子在电场中加速,电场方向向上,故M板带正电 (2)粒子在电场中加速过程由动能定理 qU=
粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为R则有 qvB=m
联立①②两式解得R=0.5m 粒子在磁场中运动轨迹如图所示,故运动时间 t=2T=2×
(3)粒子要能从S射出磁场,则粒子在磁场中的轨道半径R应满足 (2n+1)R=
联立①②③可解得两板间的电压应满足 U=
答:(1)极板M所带电荷的正电; (2)若MN板间电压U0=12.5V,则粒子在磁场中的运动时间为0.25s; (3)要使粒子能从S射出磁场,则MN板间的电压U应满足U=
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方形绝缘框ABCD,AB边中点处有一小孔S,P和S处于同一竖直线…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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