题目内容

(18分)如图所示,一质量为m、电荷量为q、重力不计的微粒,从倾斜放置的平行电容器I的A板处由静止释放,A、B间电压为U1。微粒经加速后,从D板左边缘进入一水平放置的平行板电容器II,由C板右边缘且平行于极板方向射出,已知电容器II的板长为板间距离的2倍。电容器右侧竖直面MN与PQ之间的足够大空间中存在着水平向右的匀强磁场(图中未画出),MN与PQ之间的距离为L,磁感应强度大小为B。在微粒的运动路径上有一厚度不计的窄塑料板(垂直纸面方向的宽度很小),斜放在MN与PQ之间,=45°。求:

(1)微粒从电容器I加速后的速度大小;

(2)电容器II  CD间的电压;

(3)假设粒子与塑料板碰撞后,电量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律,碰撞时间极短忽略不计,微粒在MN与PQ之间运动的时间和路程。

 

【答案】

(1);(2);(3)

【解析】

试题分析:(1)在电容器I中:

         (2分)

解得:        (1分)

(2)设微粒进入电容器II时的速度方向与水平方向的夹角为,板间距d,运动时间为t,则沿板方向:        (1分)

垂直板方向:     (2分)

        (2分)

解得:

         (1分)

(3)微粒进入磁场后先做匀速直线运动第一次碰板后做匀速圆周运动,二次碰板后做匀速直线运动。

微粒进入磁场的速度:

         (1分)

微粒做匀速圆周运动:

         (1分)

         (1分)

解得:         (1分)

      (2分)

微粒大MN和PQ间的运动路程。

    (1分)

运动时间:

    (2分)

考点:

 

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