解答题 较难0.4 引用4 组卷574
某粒子控制装置中,同时利用电场和磁场来控制粒子的运动,其简化示意图如图甲所示。粒子由静止开始先经加速电场加速,然后沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场,离开偏转电场后进入偏转磁场,最后打在屏上。已知粒子的电荷量为q,质量为m,加速电压为
,偏转电场两板间距离为d,两板间的电压U随时间t变化的图像如图乙所示,由于粒子在偏转电场区域运动时间极短,粒子通过此区域时,可认为电场是不变的匀强电场;偏转磁场区域是宽度也为d的条形匀强磁场,磁场两边界与屏平行,不计粒子重力和空气阻力。求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度
;
(2)要使所有粒子均能从偏转电场飞出,极板长度最长为多少;
(3)若偏转电场的极板长度为d,且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后,恰好垂直在屏上,则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932555213299712/2933170886926336/STEM/34fd3ea5-57eb-487b-bdbb-be790757d235.png?resizew=604)
(1)粒子进入偏转电场时的速度
(2)要使所有粒子均能从偏转电场飞出,极板长度最长为多少;
(3)若偏转电场的极板长度为d,且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后,恰好垂直在屏上,则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。
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22-23高二上·河北沧州·期末
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某实验装置可利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,其简化示意图如图1所示。初速度为v0的质子沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场,离开偏转电场后直接进入匀强磁场。已知质子的电荷量为q,质量为m,偏转电场两板间的距离、两极板的长度均为d,匀强磁场的区域足够大,两板间的电压UMN随时间变化的图像如图2,由于粒子在偏转电场区域运动时间极短,粒子通过此区域时,可认为电场是不变的匀强电场,不计粒子的重力、粒子间的相互作用力和空气阻力。质子均能从MN板间飞出,进入磁场,下列说法正确的是( )
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A.质子进入磁场的速度越大,则质子在磁场中运动的时间越短 |
B.质子进入磁场的速度越大,质子进入磁场的入射点与出射点间的距离越大 |
C.无论质子从磁场的何位置进入磁场,质子在磁场边界的入射点与出射点间的距离不变 |
D.当MN板间电压为-2U0时,质子在磁场中运动的时间最长 |
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