初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)?AB間電場加速后，從B板的小孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時，長方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0 T，方向與紙面垂直并交替變化的磁場（時而垂直紙面向外，時而垂直紙面向內(nèi)，每1.57×10-2s變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時磁場方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子，垂直平分ab、cd，ab=cd=1.6 m， PO=3.0 m,帶電粒子比荷q/m=50 C·kg-1，重力不計。試求（極板A、B平行于ad，π≈3.14）

（1）加速電壓U=100 V時，帶電粒子能否與中性粒子相碰，畫出它的軌跡；

（2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？

（1）經(jīng)電場加速后，設(shè)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時速度v，則=qU

v==100 m/s

    此時，磁場出現(xiàn)，粒子僅受洛倫茲力作用，做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)動半徑r和周期T分別為

r==0.5 m

T==3.14×10-2s

    由1.57×10-2 s即T/2，磁場反向，而粒子此時剛好到達(dá)PO直線上�？梢娏Ｗ舆\(yùn)動具有周期性。

因為PO=3.0 m=3×2×0.5 m

所以粒子可與中性粒子相碰，軌跡如圖。

（2）欲使粒子能與中性粒子相碰，帶電粒子做圓周運(yùn)動的半徑R應(yīng)滿足K·2R=PO（K為自然數(shù)）且R≤ab/2=0.8 m

故R=≤0.75 m,v≤150 m/s

所以U=≤225 V，即最大加速電壓為225 V。

答案：（1）相碰  （2）225 V

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)AB間電場加速后，從B板的小孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時，長方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0T，方向與紙面垂直并交替變化的磁場（時而垂直紙面向外，時而垂直紙面向內(nèi)，每1.57×10-2s變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時磁場方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子，PO垂直平分ab、cd,ab=cd=1.6m,=3.0m,帶電粒子比荷q/m=50C/kg,重力不計。試求

   （1）加速電壓U=100V時，帶電粒子能否與中性粒子相碰，畫出它的軌跡；

   （2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？（極板A、B平行于ad，3.14）

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一個帶正電荷的微粒，若它帶的電荷量q=3.0×10-5C，質(zhì)量m=10 g，把它放入水平放置的平行板電容器內(nèi)接近a板的位置O點(diǎn)，如圖.若電容器極板間距離d=10 cm，初時刻U=1 000 V，a板為正極，將帶電粒子在O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)它運(yùn)動到快接近b板時速度為零.則帶電粒子從a向b運(yùn)動的過程中，a、b板間的電壓經(jīng)過多長時間改變一次方向？共改變幾次？能否讓帶電粒子再從b→a，接近a時又讓它從a→b,這樣來回反復(fù)運(yùn)動？把電壓變化的關(guān)系畫在Ut圖上，設(shè)初時刻電壓的方向為正.

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科目：高中物理 來源： 題型：

初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)AB間電場加速后，從B板的小孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時，長方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0 T.方向與紙面垂直并交替變化的磁場（時而垂直紙面向外，時而垂直紙面向內(nèi)），每1.57×10-2 s變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時磁場方向垂直紙面向外.在O處有一靜止中性粒子，PO垂直平分ab、cd，ab=cd=1.6 m，PO=3.0 m，帶電粒子比荷q/m=50 C/kg，重力不計.試求（極板A、B平行于ad，π≈3.14）

（1）加速電壓U=100 V時，帶電粒子能否與中性粒子相碰？

（2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在固定的等量異種電荷的連線上靠近負(fù)電荷的b點(diǎn)處，釋放一初速度為零的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)（重力不計），在質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動到正電荷的過程中，以下說法正確的是：

A．帶電質(zhì)點(diǎn)的動能越來越大  

B．帶電質(zhì)點(diǎn)的電勢能越來越小

C．帶電質(zhì)點(diǎn)的加速度越來越大

D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過各點(diǎn)處的電勢越來越高

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