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如图甲所示,建立x0y坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为L,第Ⅰ、Ⅳ象限分布着匀强磁场,方向垂直于x0y平面向里。位于极板左侧的粒子源可沿-高三物理
题目简介
如图甲所示,建立x0y坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为L,第Ⅰ、Ⅳ象限分布着匀强磁场,方向垂直于x0y平面向里。位于极板左侧的粒子源可沿-高三物理
题目详情
如图甲所示,建立x0y坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为L,第Ⅰ、Ⅳ象限分布着匀强磁场,方向垂直于x0y平面向里。位于极板左侧的粒子源可沿x轴向右发射质量为m、电量为q、速度相同、重力不计的带正电粒子。在0~3t
0
时间内两极板所加电压如图乙所示。已知,若粒子在t=0时刻射入,将恰好在t
0
时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、L、t
0
为已知量,且忽略粒子间的相互影响。求:
(1)电压U
0
的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)0~3t
0
时间内何时射入的粒子在磁场中运动的时间最短,并求出此最短时间。
题型:计算题
难度:中档
来源:不详
答案
(1)
(2)
(3)
试题分析:(1)根据t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射出,则
解得
。
(2)水平方向
,竖直方向
;解得
则
,
所以速度偏转角为
,
由几何关系可知
,
由
得
。
(3)
时刻进入两板间的带电粒子(运动轨迹如图)在磁场中的运动时间最短。
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如图所示,在xOy坐标系中,第一象
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(10分)如图两根正对的平行金属直
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(1)电压U0的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)0~3t0时间内何时射入的粒子在磁场中运动的时间最短,并求出此最短时间。
答案
试题分析:(1)根据t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射出,则
(2)水平方向
所以速度偏转角为
由几何关系可知
由
得
(3)