17. 解:(1)小球在PQ金属板中做类平抛运动:

    小球所受电场力(1分),而小球加速度 (1分)

    故 (2分)

    小球在板间运动的时间  (1分)

小球在垂直板方向上的速度    (1分)

 则小球离开PQ板时的速度为 (1分)

 与中轴线的夹角为          (1分)

(2)在PQ极板间,若P板电势比Q板高,则小球向P板偏离,进入右侧磁场后做圆周运动,由运动的对称性,则必须N板电势高于M板电势,其运动轨迹如图a所示(1分);同理若Q板电势比P板高,则必须M板电势高于N板电势,其运动轨迹如图b所示(1分)。否则不可能在不与极板相碰的前提下,最终在极板MN的左侧中点O′沿中轴线射出。

小球进入磁场后做圆周运动,设运动半径为R,因洛仑兹力提供向心力,即:

     (1分)

  所以  (1分)

在PQ极板间,若小球向P板偏,设小球射入与射出磁场的两点间的距离为ha;在PQ极板间,若小球向Q板偏,设小球射入与射出磁场的两点间的距离为hb。由图中几何关系(注:图中半径不同,为简便,两图合一)可算得:

  (1分)

小球偏离中轴线的位移

(1分)

当小球向P板偏时,根据对称性可得QM板间的距离为

  (1分)

当小球向Q板偏时,根据对称性可得QM板间的距离为

  (1分)

显然      (1分)

代入数据得  (1分)

因而金属板Q、M间距离最大为0.75m。

 0  326180  326188  326194  326198  326204  326206  326210  326216  326218  326224  326230  326234  326236  326240  326246  326248  326254  326258  326260  326264  326266  326270  326272  326274  326275  326276  326278  326279  326280  326282  326284  326288  326290  326294  326296  326300  326306  326308  326314  326318  326320  326324  326330  326336  326338  326344  326348  326350  326356  326360  326366  326374  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网