热门试卷

解：（1）带电粒子整个运动过程中，其沿x轴的分速度vx始终不变，即vx=v0，所以从P点运动到Q点的时间：；

（2）设板长为2a，两板间的距离为d，即a=，d=，粒子平行x轴射入电场，经电场偏转射出，设两板的电势差为U，射出电场时沿y轴方向的位移为y，沿y轴方向的速度分量为vy，则有：

…①

   …②

所以：

…③

 …④

所以：

        …⑤

由⑥式可知，射出电场后粒子的速度反向延长线会经过它在电场中的水平位移的中点M

欲使这个粒子有最大的偏转角，粒子在电场中的偏转位移就应该最大，即

y=d

粒子必须从紧靠上板的位置射入电场，从Q点射出，应该有M、D、Q三点共线，如图所示．

设B点离过Q点的竖直线距离为x1，则有：

  …⑦

解得：

 …⑧

所以，A点的横坐标：

xA=x0-2a-x1 …⑨

即…⑩

将，代入⑩式得：

…（11）

即A点的坐标位置为

（3）由①⑥得：

…（12）

将，代入（12）式得：

答：（1）粒子从P点运动到Q点的时间为；

（2）电容器平移至第一象限后上板左端A点的坐标位置为；

（3）电容器两板的电压U值为．

解：（1）设电子射出电场的速度为v，则根据动能定理，对电子加速过程有

解得

（2）当磁感应强度为B0或-B0时（垂直于纸面向外为正方向），

电子刚好从b点或c点射出，设此时圆周的半径为R1．

如图所示，根据几何关系有：R2=l2+（R-）2

解得R=

电子在磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，因此有：，

解得

（3）根据几何关系可知，

设电子打在荧光屏上离O′点的最大距离为d，

则

由于偏转磁场的方向随时间变化，根据对称性可知，荧光屏上的亮线最大长度为

答：（1）电子射出加速电场时的速度大小为．

（2）偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值．

（3）荧光屏上亮线的最大长度是．

解：（1）设圆环的半径为r，从A到B，由动能定理得：

  mg•2r=

设B点的电场强度为E，在B点，由牛顿第二定律有：

  qE-mg=m

联立以上两式解得 E=

（2）设小球到达C点时的速度为vC，从A到C，由动能定理得

  mgr+qEr=

设在C点环对小球的作用力为F，由牛顿第二定律得：

  F-qE=m

联立解得 F=3qE+2mg

答：

（1）固定于圆心处的点电荷在B点的电场强度大小是．

（2）环对小球的作用力大小为3qE+2mg．