热门试卷

如图所示，两平行金属板A，B长度为l，直流电源能提供的最大电压为U，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为-q、重力不计的带电粒子，射入板间的粒子速度均为v0。在极板右侧有一个垂 直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，分布在环带区域中，该环带的内外圆的 圆心与两板间的中心重合于O点，环带的内圆半径为R1，当变阻器滑动触头滑至b点时，带电粒子恰能从右侧极板边缘射向右侧磁场。

(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少？

(2)若粒子射出电场时，速度的反向延长线与v0所在直线交于O'点，试证明O'点与极板右端边缘的水平距离，即O'与O重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样；

(3)为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d。

如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，金属板长为L，两板间距离为d。上极板的电势比下极板高U。质量为m、带电荷量为q的正离子束，沿两板间中心轴线以初速度v0进入两板间，最终都能从两板间射出。

（1）求离子在穿过两板的过程中沿垂直于金属板方向上移动的距离y；

（2）若在两板间加垂直于纸面的匀强磁场，发现离子束恰好沿直线穿过两板，求磁场磁感应强度B的大小和方向；

（4）若增大两板间匀强磁场的强度，发现离子束在穿过两板的过程中沿垂直于金属板方向上移动的距离也为y，求离子穿出两板时速度的大小v。

如图甲所示，建立Oxy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，第一、四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m、电荷量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子，在0-3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场，上述m、q、l、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）

（1）求电压U0的大小；

（2）求1/2t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；

（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。

如图所示，abcd是一个正方形盒子，cd边的中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向的匀强电场。一个质量为m的带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出。求：

（1）该带电粒子从e孔射出时的速度大小；

（2）该过程中电场力对该带电粒子做的功。

如图所示，长L=1m的两块相同的金属板正对着水平放置，两板间距d=0.08 m，一个质量m=1.0×10-6 kg、电荷量为q=-1.0×10-8 C的带电小油滴，从两板左侧正中央位置，以水平速度v0=10 m/s射入，重力加速度g=10 m/s2。问：

(1)小油滴能否从两金属板间射出？

(2)若能，请计算射出时的偏转距离、速度偏向角；若不能，则在A，B两极板上加电压UAB满足什么条件，小油滴才能从两平行金属板间射出？

如图甲所示，水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m，OO′为两金属板的中线。在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场，其竖直左边界MN与OO′垂直，磁感应强度的大小B=0.010T，方向垂直于纸面向里。两金属板间的电压U随时间t变化的规律如图乙所示，现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=1×105m/s，沿两金属板的中线射入电场中。已知带电粒子的荷质比，粒子所受重力和粒子间的库仑力忽略不计，不考虑粒子高速运动的相对论效应。在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两金属板间的电场强度是不变的。

（1）在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出，求该粒子射出电场时速度的大小；

（2）对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场和射出磁场两点间的距离为d，请你证明d是一个不变量；

（3）请你通过必要的计算说明：为什么在每个粒子通过电场区域的时间内，可以认为两金属板间的电场强度是不变的。

如图甲所示，建立Oxy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，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时，刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、l0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）

（1）求电压U的大小。

（2）求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。

（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。

如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E，在A（1，0）点有一个质量为m，电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达B （0，一1）点，（不计重力作用）。求：

（1）粒子的初速度v0的大小；

（2）当粒子到达B点时，电场力对粒子做功的瞬时功率。

如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b。在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出。

（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；

（2）求两板间所加偏转电压U的范围；

（3）求粒子可能到达屏上区域的长度。