题目内容

（10分）如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场，粒子重力不计．求：

（1）带电粒子能从AB边界飞出的最大速度？

（2）若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间？

（3）若带电粒子的速度是（2）中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的范围？

 

（1）

（2）

（3）见解析

解析:（１）粒子能从左边界射出，临界情况有

　    所以粒子能从左边界射出速度应满足 

（２）粒子能从右边界射出

　　　

　　　解得　　　    粒子不碰到右极板所加电压满足的条件　　　　因粒子转过的圆心角为，所用时间为，而　　因返回通过磁场所用时间相同，所以总时间　

（３）当粒子速度为是（2）中的倍时   解得  粒子，如图 由几何关系可得

 

练习册系列答案
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如图所示，在铅板A上放一个放射源C，可在纸面内各个方向射出速率为v的电子，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器总阻值为R．图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距离为d，M为荧光屏(足够大)，它与B的距离也为d．已知电子的质量为m，电量为e，不计电子运动所形成的电流对电路的影响，电场仅存在于A、B之间．求：

(1)闭合开关S后，A、B间的电场强度大小．

(2)电子到达荧光屏的最长时间．

(3)切断开关S，并撤去金属网B，在A与M之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场，若电子仍能到达荧光屏，则磁场的磁感应强度B应满足什么条件？

如图所示，在铅板A上放一个放射源C，可在纸面内各个方向射出速率为v的电子，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器总阻值为R．图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距离为d，M为荧光屏(足够大)，它与B的距离也为d．已知电子的质量为m，电量为e，不计电子运动所形成的电流对电路的影响，电场仅存在于A、B之间．求：

(1)闭合开关S后，A、B间的电场强度大小．

(2)电子到达荧光屏的最长时间．

(3)切断开关S，并撤去金属网B，在A与M之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场，若电子仍能到达荧光屏，则磁场的磁感应强度B应满足什么条件？

如图所示，在铅板A上放一个放射源C，可在纸面内各个方向射出速率为v的电子，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器总阻值为R．图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距离为d，M为荧光屏(足够大)，它与B的距离也为d．已知电子的质量为m，电量为e，不计电子运动所形成的电流对电路的影响，电场仅存在于A、B之间．求：

(1)闭合开关S后，A、B间的电场强度大小．

(2)电子到达荧光屏的最长时间．

(3)切断开关S，并撤去金属网B，在A与M之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场，若电子仍能到达荧光屏，则磁场的磁感应强度B应满足什么条件？
如图所示，在铅板A上放一个放射源C，可在纸面内各个方向射出速率为v的电子，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器总阻值为R。图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距离为d，M为荧光屏（足够大），它与B的距离也为d。已知电子的质量为m，电量为e，不计电子运动所形成的电流对电路的影响，电场仅存在于A、B之间。求：

（1）闭合开关S后，A、B间的电场强度大小。

（2）电子到达荧光屏的最长时间。

（3）切断开关S，并撤去金属网B，在A与M之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场，若电子仍能到达荧光屏，则磁场的磁感应强度B应满足什么条件？

如图所示，在铅板A上放一个放射源C，可在纸面内各个方向射出速率为的电子，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器总阻值为R。图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距离为d，M为荧光屏（足够大），它与B的距离也为d。已知电子的质量为m，电量为e，不计电子运动所形成的电流对电路的影响，电场仅存在于A、B之间。求：

（1）闭合开关S后，A、B间的电场强度大小。

（2）电子到达荧光屏的最长时间。

（3）切断开关S，并撤去金属网B，在A与M之间的空间中加上垂直纸面向内的匀强磁场，若电子仍能到达荧光屏，则磁场的磁感应强度B应满足什么条件？

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