某粒子控制裝置中，同時利用電場和磁場來控制粒子的運動，其簡化示意圖如圖甲所示。粒子由靜止開始先經(jīng)加速電場加速，然后沿平行于板面的方向從兩板左側(cè)中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，最后打在屏上。已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場兩板間距離為d,兩板間的電壓U隨時間t變化的圖像如圖乙所示，由于粒子在偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域運動時間極短，粒子通過此區(qū)域時，可認(rèn)為電場是不變的勻強電場；偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域是寬度也為d的條形勻強磁場，磁場兩邊界與屏平行，不計粒子重力和空氣阻力。求：
（1）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0；
（2）要使所有粒子均能從偏轉(zhuǎn)電場飛出，極板長度最長為多少；
（3）若偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為d,且以最大速度飛入偏轉(zhuǎn)磁場的粒子從磁場飛出后，恰好垂直在屏上，則偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度為多大。
【考點】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運動；帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；動能定理的簡單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：39引用：1難度：0.4
相似題
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強磁場，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強電場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，并從y軸上的A點垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點（圖中未畫出）。已知電場的電場強度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強電場，勻強電場的電場強度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強磁場，相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點，以垂直電場方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運動到邊界N時速度的大??；
（2）勻強磁場磁感應(yīng)強度的大?。?br />（3）粒子第一次在磁場中運動的時間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：176引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強磁場，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場；然后經(jīng)過x軸上的P2點進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)原點O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計粒子重力。求：3d=23
（1）電場強度E的大?。?br />（2）磁感應(yīng)強度B的大??；
（3）粒子從點P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點O所用的時間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：458引用：1難度：0.6
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