题目内容
【题目】如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压为U2.金属板长L=20cm,两板间距d=20cm,上极板带正电,下极板带负电.粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中,位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场,磁场中其余区域没有边界.磁场磁感应强度为B.求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度大小?
(2)若粒子一定会由偏转电场进入磁场中,偏转电压U2满足什么条件?
(3)当U2=120V时,若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场,则磁感应强度B应满足什么条件?
【答案】(1)(2)
【解析】(1)微粒在加速电场中由动能定理,
解得
(3)若,
,
设粒子以v进入磁场,且速度与水平方向成θ角,则,在磁场中
如图,若粒子回到磁场边界时经过的点在上板右边缘上方,则不会第二次进入电场,即
解得
练习册系列答案
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【题目】在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:
(1)实验中动能的增加量应略______(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力势能的减少量,其主要原因是______.
A.重物下落的实际距离大于测量值 |
B.重物下落的实际距离小于测量值 |
C.重物下落受到阻力 |
D.重物的实际末速度大于计算值 |
(2)如图所示,有一条纸带,各点距A点的距离分别为d1,d2,d3,…,各相邻点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g.要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒,则B点的速度表达式为vB=______,G点的速度表达式为vG=______。若B点和G点的速度vB、vG及BG间的距离h均为已知量,则当满足______时,物体的机械能守恒.