如圖，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對著放置，S1，S2分別為M、N板上的小孔S1、S2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且S2O=R。以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。D為收集板，收集板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及兩端點(diǎn)A和C的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線AC垂直M、N板，且∠AOC=60°。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，經(jīng)S1進(jìn)入M、N間的電場后，通過S2進(jìn)入磁場，粒子在S1處的速度和粒子所受的重力均不計(jì)。
（1）當(dāng)MN間的電壓為UX時(shí)，在NN板右側(cè)加上哪個(gè)方向，大小為多少的勻強(qiáng)電場才能使粒子進(jìn)入磁場后能做直線運(yùn)動；
（2）調(diào)節(jié)M、N間的電壓，若粒子均能打到收集板，求加速M(fèi)、N間的電壓范圍；
（3）若收集板是彈性絕緣的，粒子與板發(fā)生彈性碰撞（速度大小不變，方向反向），碰后電量不變，求在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長的粒子從S1開始運(yùn)動到最終離開磁場所經(jīng)歷的時(shí)間。
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運(yùn)動；動能定理的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：635引用：1難度：0.2
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。已知電場的電場強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運(yùn)動到邊界N時(shí)速度的大小；
（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（3）粒子第一次在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：176引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場；然后經(jīng)過x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場強(qiáng)度E的大小；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：458引用：1難度：0.6
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