如圖所示,PQMN是豎直面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域,區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,在△PQM中還存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在PQMN的左側(cè)有一足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣細(xì)桿,細(xì)桿與PQ在同一水平線上,細(xì)桿周圍足夠長(zhǎng)的水平區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)。細(xì)桿的左側(cè)套有一帶電荷量為+q的小球,現(xiàn)使小球以適當(dāng)?shù)乃俣妊貤U向右做變速運(yùn)動(dòng),在到達(dá)P點(diǎn)前小球已勻速運(yùn)動(dòng),由P點(diǎn)射入△PQM區(qū)域后,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g。
(1)求小球的質(zhì)量;
(2)若小球恰能從M點(diǎn)離開電磁場(chǎng),求小球從M點(diǎn)離開時(shí)速度的大小和方向;
(3)若調(diào)節(jié)細(xì)桿周圍水平區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小,從而改變小球由P點(diǎn)射入電磁場(chǎng)的速度,使小球恰好從Q點(diǎn)離開電磁場(chǎng),(小球在到達(dá)P點(diǎn)前小球已勻速運(yùn)動(dòng))。求細(xì)桿周圍水平區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小B0及此過程中重力勢(shì)能的最大值EP(以水平桿所在水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面)。
【考點(diǎn)】帶電粒子在疊加場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng).
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:51引用:2難度:0.2
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1.電子的發(fā)現(xiàn)揭開了人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí).湯姆生用來測(cè)定電子的比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速度、重力和電子間的相互作用).經(jīng)加速電壓加速后,穿過A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P′間的區(qū)域.
當(dāng)P和P′極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);當(dāng)P和P′極板間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn),(O′與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì)).若此時(shí),在P和P′間,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2(如圖所示).求:
(1)加偏轉(zhuǎn)電壓U后,板間區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向
(2)再加入磁場(chǎng)后,分析電子重新回到O點(diǎn)的原因,并求出能打在O點(diǎn)的電子速度的大?。?br />(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和條件,推導(dǎo)電子比荷的表達(dá)式.發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:46引用:0難度:0.9 -
2.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán),套在一根固定的足夠長(zhǎng)的水平粗糙絕緣直桿上,環(huán)直徑略大于桿直徑.直桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圓環(huán)以初速度v0使其向右運(yùn)動(dòng),最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài),已知重力加速度為g,則( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 21:0:1組卷:31引用:3難度:0.8 -
3.如圖所示,豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球,小球A從緊靠左極板處由靜止開始釋放,小球B從兩板正中央由靜止開始釋放,兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置,則從開始釋放到運(yùn)動(dòng)至有極板的過程中,下列判斷正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 18:0:2組卷:77引用:6難度:0.7
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