如圖所示，豎直線MM′、NN′將豎直平面分成I、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，第I區(qū)域內(nèi)有兩帶電的水平放置的平行金屬板，板長(zhǎng)L1=20cm,寬d=12.5cm,兩板間電壓U=1×103V；第Ⅱ區(qū)域內(nèi)右邊界NN'與金屬上極板等高的A點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷Q，使該點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)只在第Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在（即在I、Ⅲ區(qū)域內(nèi)不存在點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)），Ⅱ區(qū)域?qū)挒長(zhǎng)2=10cm；在第Ⅲ區(qū)域中僅在某處一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直紙面向外?，F(xiàn)有一帶電量q=4.0×10-18C，質(zhì)量m=8.0×10-26kg的正離子（不計(jì)重力），緊貼平行金屬板的上邊緣以v0=22×105m/s的速度垂直電場(chǎng)進(jìn)入平行金屬板，離子剛飛出金屬板時(shí)，立即進(jìn)入第Ⅱ區(qū)域，飛離Ⅱ區(qū)域時(shí)速度垂直于NN'進(jìn)入第Ⅲ區(qū)域，再經(jīng)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，速度方向與水平方向成74°角斜向右上方射出。離子始終在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，靜電力常量k=9.0×109N．m2/s2）
求：（1）離子射出平行金屬板時(shí)，速度的大小和方向；
（2）A點(diǎn)固定的點(diǎn)電荷的電量Q；
（3）第Ⅲ區(qū)域內(nèi)的矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。
v
0
=
2
2
×
1
0
5
m
/
s
【答案】見(jiàn)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：30引用：2難度：0.1
相似題
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1．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(chēng)，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 -
2．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（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．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（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5
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