热门试卷

23.如图所示为一种电磁装置，由粒子源.加速电场.偏转电场.匀强磁场组成。在S点有一粒子源，能不断释放电量为q，质量为m的静止带电粒子，被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B。若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求：

（1）粒子进入磁场时速度大小。

（2）匀强磁场的宽度D至少为多少？

（3）该带电粒子周期性运动的周期T是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？

17.如图所示，匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下，垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力F作用下做匀加速直线运动，通过两线圈感应出电压，使电压表示数U保持不变。已知变阻器最大阻值为R，且是定值电阻R2 的三倍，平行金属板MN相距为d。在电场作用下，一个带正电粒子从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区，该磁场的磁感应强度为B2，方向垂直纸面向外，其下边界AD距O1O2连线的距离为h。已知场强B2 =B，设带电粒子的电荷量为q、质量为m，则高度，请注意两线圈绕法，不计粒子重力。求：

（1）试判断拉力F能否为恒力以及F的方向（直接判断）；

（2）调节变阻器R的滑动头位于最右端时，MN两板间电场强度多大？

（3）保持电压表示数U不变，调节R的滑动头，带电粒子进入磁场B2后都能击中AD边界，求粒子打在AD边界上的落点距A点的距离范围。

14．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E＝4．0×102 V/m，两板相距d＝16 cm，板长L＝30 cm．一带电荷量q＝1．0×10－16C、质量m＝1．0×10－22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：

　　（1）粒子带何种电荷？

　　（2）要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？

15．如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板h＝0．8 cm，两板间的电势差为300 V，如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？（板间距为d，取g＝10 m/s2）

22．如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为υ，MN的长度为L，不计粒子重力

（1）若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度的最小值E0为多大？在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为多大?

（2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板的右侧在MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、υ、q、L表示)?

（3）若满足上述（2）的条件，放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的右侧?

22．如图为一长2L=3m的真空容器，等分为两部分。挡板上有可定时开启的阀门A、B。A开启的时间0~3t，召开启的时间为4t~6 t，其中t=10-6s．比荷C/kg一群带正电的粒子，从t=0时刻开始，粒子经电容器MN加速后（粒子通过电容器的时间极短，可忽略），有一些粒子可能顺利通过A、B阀门进入右方区域。以B阀门为坐标原点建立xOy坐标系。（不计粒子的重力和粒子间的相互作用力）

（1）当加速电压U1 =18V时，求粒子到达A阀门的时间是多少？判断粒子能否通过B阀门？

（2）在（1）问的条件下，在xOy坐标系1m×lm的ocdf虚线范围内加上E=200 N/C、方向竖直向上的匀强电场，求粒子射出电场的位置；

（3）由于电压极度不稳定，使得粒子在通过电容时可能受到0～200V之间任意加速电压的作用。在图中1m×lm的ocdf虚线范围内加上B=2.5×l0-4T的匀强磁场，方向垂直纸面向里。此情况下，0<t≤6t时间内均有粒子进入MN，试求在进入磁场区域的粒子中，最大和最小半径粒子出射点的坐标分别是多少？

23．如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，长为L，两板加电压后板间可视为匀强电场，图乙表示一个周期性变化的交变电压。t＝0时，将图乙中交变电压加在A、B两板上，此时恰好有一个质量为m、电荷量为q的粒子在两板中央沿平行两板中线以速度v0射入电场（忽略粒子的重力）。若此粒子离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出。

求：

（1）A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件；

（2）该交变电压U0的取值范围。

16．如图，水平放置的平行板电容器，原两极板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0．1 m，两极板间距离d＝0．4 cm．有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒落到下板上．已知微粒质量为m＝2×10－6 kg，电荷量为q＝＋1×10－8 C，电容器电容为C＝10－6 F，g 取10 m/s2，求：

　　（1）为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？

　　（2）若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上，则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上？

21．如图所示，在电子枪右侧依次存在加速电场，两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为U1。两平行金属板的板长、板间距离均为d。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d。电子枪发射的质量为m、电荷量为–e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O。不计电子在进入加速电场前的速度及电子重力。

（1）求电子进入两金属板间时的速度大小v0；

（2）若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值ym和此时磁感应强度B的大小；

（3）若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为U2，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为，求此时U1与U2的比值；若使电子打在荧光屏上某点，该点距O点距离为d，只改变一个条件的情况下，请你提供一种方案，并说明理由。