課外研究小組的同學(xué)在研究速度選擇器時(shí),將一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球,沿極板正中間平行極板方向,沿中線射入速度選擇器(如圖甲所示),發(fā)現(xiàn)小球沿直線通過速度選擇器。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,電場強(qiáng)度的大小E=mgq,方向與B方向垂直。

(1)求小球的初速度v0;
(2)若已知板間距為d,板長為L,且d=L=4m2gq2B2,如圖乙,現(xiàn)在速度選擇器的上極板正中間開一小孔H,將電場的方向反向、大小不變,且仍然讓小球以第(1)問的速度v0從中點(diǎn)出發(fā),判定是否能夠通過小孔H?若能夠通過,求從射入速度選擇器到第2次通過小孔H的時(shí)間;若不能通過,求打在上極板的位置;
(3)若將小球以速度v0垂直極板從小孔H射入板間(如圖丙),將電場強(qiáng)度大小變?yōu)?E,方向豎直向上,發(fā)現(xiàn)小球恰好能到達(dá)下極板,求板間距d。
mg
q
4
m
2
g
q
2
B
2
【考點(diǎn)】速度選擇器;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:110引用:3難度:0.4
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1.如圖,速度選擇器兩極板間有互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,一電荷量為+q的粒子以水平速度v0從左側(cè)射入,恰能沿直線飛出速度選擇器,不計(jì)粒子重力和空氣阻力。下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/19 3:0:1組卷:179引用:2難度:0.5 -
2.如圖所示的速度選擇器兩板間有互相垂直的勻強(qiáng)電場和磁場,電荷量為+q的帶電粒子,以水平速度v0從左側(cè)射入,恰能沿直線飛出速度選擇器,不計(jì)粒子重力和空氣阻力,在其他條件不變的情況下( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/21 14:30:2組卷:216引用:4難度:0.7 -
3.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀原理如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1;B為速度選擇器,磁場與電場正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,兩板間距離為d;C為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。今有一質(zhì)量為m,電荷量為e的正粒子(不計(jì)重力),經(jīng)加速后,該粒子恰能通過速度選擇器,粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動。求:
(1)粒子的速度v為多少?
(2)速度選擇器兩板間電壓U2為多少?
(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑R為多大?發(fā)布:2024/12/2 1:30:1組卷:1527引用:19難度:0.6
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