题目内容

【题目】如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U,两板间电场可看作均匀的,且两金属板外无电场,两金属板长L0.2 m,两板间距离d0.2 m.在金属板右侧边界MN的区域有一足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO垂直,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO连续射入电场中,已知每个粒子速度v0105 m/s,比荷108 C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.

(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度;

(2)任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离是一确定的值s,试通过计算写出s 的表达式(用字母mv0qB表示).

【答案】1。方向:斜向右上方或斜向右下方,与初速度方向成45°夹角;(2s,距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关,s为定值。

【解析】

1)偏转电压由0200V的变化中,粒子流可能都能射出电场,也可能只有部分粒子能射出电场,设偏转的电压为U0时,粒子刚好能经过极板的右边缘射出,则:

解得U0100V

知偏转电压为100V时,粒子恰好能射出电场,且速度最大。

根据动能定理得,

方向:斜向右上方或斜向右下方,与初速度方向成45°夹角。

2)设粒子射出电场速度方向与MN间夹角为θ.粒子射出电场时速度大小为:

在磁场中,

解得R

因此粒子射进磁场点与射出磁场点间距离为:s

由此可看出,距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关,s为定值。

练习册系列答案
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【题目】(10用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约3V,内阻约),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。

实验主要步骤:

ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;

ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I

ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线(UI都用国际单位);

ⅳ)求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a

回答下列问题:

(1)电压表最好选用______;电流表最好选用______

A.电压表(0-3V,内阻约15kΩ) B.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)

C.电流表(0-200mA,内阻约2Ω) D.电流表(0-30mA,内阻约2Ω)

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______

A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱

B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱

C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱

D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱

(3)选用kaR1R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______r=______,代入数值可得Er的测量值。

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