如圖所示為一實(shí)驗(yàn)裝置的剖面圖，左側(cè)為電壓可以控制的加速電場(chǎng)。在加速電場(chǎng)右側(cè)有相距為d、長(zhǎng)也為d的兩平行金屬板構(gòu)成的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)的右邊界與熒光屏P之間的距離為2d。熒光屏中點(diǎn)O與加速電極上兩小孔S1、S2位于兩板的中軸線上。在中軸線正下方d位置有另一塊熒光屏Q，兩塊熒光屏的寬度均為2d?，F(xiàn)從S1連續(xù)注入質(zhì)量為m、電荷量為+q且初速度可視為零的粒子，經(jīng)U=25qB2d232m的加速電場(chǎng)后從小孔S2射出，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，打到熒光屏Q上。不計(jì)帶電粒子的重力與各粒子間的相互作用。求：
（1）帶電粒子打到熒光屏Q的具體位置；
（2）若撤去兩平行金屬板間的磁場(chǎng)，加上平行紙面且垂直兩金屬板、電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng)，判斷能否使粒子打到熒光屏Q的同一點(diǎn)；
（3）若撤去兩平行金屬板間的磁場(chǎng)，在ABD區(qū)域加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向與兩平行金屬板間磁場(chǎng)皆相同的磁場(chǎng)，加速電壓的數(shù)值可在[qB2d22m，25qB2d22m]區(qū)間調(diào)節(jié)，粒子打在熒光屏Q上的距A的最遠(yuǎn)距離和熒光屏P上的分布區(qū)間。
25
q
B
2
d
2
32
m
q
B
2
d
2
2
m
25
q
B
2
d
2
2
m
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：79引用：1難度：0.4
相似題
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1．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)折射出來(lái)，若α=60°，則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
2．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng)，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為（ ）發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5 -
3．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí)，恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79引用：2難度：0.7
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