如圖8－3－25所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里\，磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域 ，與兩板及左側(cè)邊緣線相切．一個帶正電的粒子(不計重力)沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域，并從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0.若撤去磁場，質(zhì)子仍從O1點以相同速度射入，則經(jīng)時間打到極板上．

圖8－3－25

(1)求兩極板間電壓U；

(2)若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？

解析　(1)設(shè)粒子從左側(cè)O1點射入的速度為v0，極板長為L，粒子在初速度方向上做勻速直線運動

L∶(L－2R)＝t0∶，解得L＝4R

粒子在電場中做類平拋運動：L－2R＝v0·

a＝

R＝a()2

在復合場中做勻速運動：q＝qv0B

聯(lián)立各式解得v0＝，U＝

(2)設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，設(shè)其軌道半徑為r，粒子恰好從上極板左邊緣飛出時速度的偏轉(zhuǎn)角為α，由幾何關(guān)系可知：β＝π－α＝45°，r＋r＝R

因為R＝()2，

所以＝＝

根據(jù)牛頓第二定律有qvB＝m，

解得v＝

所以，粒子在兩板左側(cè)間飛出的條件為0<v<

答案　(1)　(2)0<v<

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖4－2－13甲為實驗裝置簡圖(交流電的頻率為50 Hz)．

圖4－2－13

(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．

(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)

物理量　　

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/(m·s－2)

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

/kg－1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請在如圖4－2－14所示的方格坐標紙中畫出a－圖線，并依據(jù)圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________．

圖4－2－14

圖4－2－15

(3)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線，如圖4－2－15所示．該圖線不通過原點，請你分析其主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)點做直線運動的v－t圖象如圖1－3－14所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點在前8 s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為                                         (　　)．

圖1－3－14

A．0.25 m/s　向右                     B．0.25 m/s　向左

C．1 m/s　向右                         D．1 m/s　向左

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4－4－18所示，一質(zhì)量m＝0.4 kg的滑塊(可視為質(zhì)點)靜止于動摩擦因數(shù)μ＝0.1的水平軌道上的A點．現(xiàn)對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P＝10.0 W．經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示數(shù)為25.6 N．已知軌道AB的長度L＝2.0 m，半徑OC和豎直方向的夾角α＝37°，圓形軌道的半徑R＝0.5 m．(空氣阻力可忽略，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：

 (1)滑塊運動到C點時速度vC的大��；

(2)B\，C兩點的高度差h及水平距離x；

(3)水平外力作用在滑塊上的時間t.

圖4－4－18

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖8－1－22所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)．金屬導軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：

(1)金屬棒所受到的安培力的大�。�

(2)通過金屬棒的電流的大�。�

(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案