如圖所示,在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I,在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II,M、O、N在一條直線上,∠MOQ=60°。這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子(帶電量為+q,質(zhì)量為m)通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域(可認(rèn)為初速度為零),離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出,從接近O點(diǎn)外進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I。離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN,也垂直于磁場(chǎng)。不計(jì)離子的重力。
(1)當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0,求離子進(jìn)入 
磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R;
(2)在OQ有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L,當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值,才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)。
(1);(2)其中n=1,2,3,…
(1)電子在電場(chǎng)中加速時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理:   (2分)

電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),洛侖茲力提供向心力:    (2分)
解得: (2分)
(2)離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示 (2分)
由幾何關(guān)系右知: (2分)
要保證離子通過(guò)P點(diǎn): L="nR " (2分)
解得:其中n=1,2,3,… (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)相同的白熾燈泡L1和L2接到如圖所示的電路中,燈L1與電容器中聯(lián),燈L2與線圈串聯(lián)。當(dāng)a、b處接電壓峰值為Um、頻率為f的正弦式交流電源時(shí),兩燈都發(fā)光,且亮度相同。更換一個(gè)新的正弦式交流電源后,燈L1的亮度大于燈L2的亮度,新電源的(   )
A.峰值仍為Um、而頻率大于f
B.峰值仍為Um、頻率小于f
C.峰值大于Um、而頻率仍為f
D.峰值小于Um而頻率仍為f

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(17分)
如圖所示,在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E1;下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E2,且。在x軸下方的虛線(虛線與茗軸成45°角)右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一長(zhǎng)為L的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O′點(diǎn),且可繞O′點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);另一端拴有一質(zhì)量為m的小球,小球帶電量為+q。OO′與x軸成45°角,其長(zhǎng)度也為L。先將小球放在O′點(diǎn)正上方,從繩恰好繃直處由靜止釋放,小球剛進(jìn)人有磁場(chǎng)的區(qū)域時(shí)將繩子斷開(kāi)。
試求:
(1)繩子第一次剛拉直還沒(méi)有開(kāi)始繃緊時(shí)小球的速度大;
(2)小球剛進(jìn)入有磁場(chǎng)的區(qū)域時(shí)的速度大;
(3)小球從進(jìn)入有磁場(chǎng)的區(qū)域到第一次打在x軸上經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


(1)粒子在回旋加速器中經(jīng)過(guò)第一次加速可以達(dá)到的速度和第一次在磁場(chǎng)中的回旋半徑;
(2)粒子在第次通過(guò)狹縫前后的半徑之比;
(3)粒子若能從上側(cè)邊緣的引出裝置處導(dǎo)出,則RU、B之間應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m電荷量為e的電子從M板附近由靜止開(kāi)始被電場(chǎng)加速,又從N板的小孔A水平射出,并垂直進(jìn)入一半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.若入射點(diǎn)為C,且電子在C點(diǎn)的速度vC與該點(diǎn)所在直徑OC成30o角,要使電子在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程最大,則:

(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?
(2)M、N兩板間的電勢(shì)差U為多少?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,A.B為相距較近的一對(duì)平行金屬板,長(zhǎng)度為l,間距為2d.一束相同的帶電粒子(不計(jì)重力),以初速v0從A.B正中左端的O點(diǎn)射入A.B間,v0的方向與兩板平行.如果在A.B間加上方向豎直向上、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),則粒子束恰好從A板右端的a點(diǎn)射出;如果在A.B間加上方向垂直紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則粒子束將恰好從B板右端的b點(diǎn)射出.

(1)求E與B之比.
(2)如果同時(shí)加上上述的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子束是否沿直線OO’運(yùn)動(dòng)?若不是,它將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在如圖所示的坐標(biāo)系中,矩形區(qū)域abcd內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),各點(diǎn)坐標(biāo)為a(0,L)、b(L,L)、c(L,-L)、d(0,-L),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,電場(chǎng)方向平行于紙面向下。一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入,恰能沿直線通過(guò)(不計(jì)重力)。若只撤去磁場(chǎng),則粒子從c點(diǎn)射出,求若只撤去電場(chǎng),粒子射出的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是
A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
C.小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死
D.打雷時(shí),呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆kU(xiǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,線圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí),
有一帶電微粒靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間,
則此粒子帶       電,若線圈的匝數(shù)為n,平行板電容器
的板間距離為d,粒子質(zhì)量為m,帶電量為q,則磁感應(yīng)強(qiáng)
度的變化率為       (設(shè)線圈的面積為s)

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