科學(xué)研究中，常通過施加適當(dāng)?shù)碾妶龊痛艌鰧?shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖所示，放射源P沿水平方向發(fā)出一速率為v₀、質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，粒子恰能沿水平帶電極板M、N的中軸線通過，再從A處小孔對(duì)著圓心O進(jìn)入半徑為R的固定圓筒中。已知M、N兩板間距為d,板間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₀，方向垂直紙面向外，圓筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)。粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞后均原速率反彈且電荷量不變，不計(jì)粒子重力。
（1）求極板M、N間的電壓U，并判斷M、N兩板電勢的高低；
（2）要使粒子能返回A處且與筒壁碰撞次數(shù)最少，求筒內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（3）若粒子能返回A處，寫出其在筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t和筒內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的關(guān)系式。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：100引用：2難度：0.4

相似題

1．如圖所示，足夠長的豎直絕緣管內(nèi)壁粗糙程度處處相同，處在方向彼此垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為E和B．一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球從靜止開始沿管下滑，下列關(guān)于小球所受彈力N、運(yùn)動(dòng)速度v、運(yùn)動(dòng)加速度a、運(yùn)動(dòng)位移x、運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之間的關(guān)系圖象中正確的是（　?。?/h2>
A． B． C． D．
發(fā)布：2024/11/9 0:30:2組卷：404引用：15難度：0.7
解析

2．如圖所示，絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對(duì)應(yīng)圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點(diǎn)，圓弧圓心為O'，半徑為R；直線段AC、HD粗糙且足夠長，與圓弧段分別在C、D處相切；整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于軌道所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場強(qiáng)大小相等、方向水平向右和向左的勻強(qiáng)電場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，從軌道AC內(nèi)距C點(diǎn)足夠遠(yuǎn)的P點(diǎn)由靜止釋放。若小球所受電場力等于其重力的
3
3
，小球與直線段AC、HD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。則（　　）

A．小球第一次沿軌道AC下滑過程中，最大加速度a_max=

B．小球第一次沿軌道AC下滑過程中，最大速度v_max=

μq

C．小球進(jìn)入軌道DH后，能上升的最高點(diǎn)與P點(diǎn)等高

D．小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的彈力可能為2mg+Bq

發(fā)布：2024/11/8 12:0:26組卷：89引用：2難度：0.4

3．如圖，在寬為L，長為2L的矩形區(qū)域abcd內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場的等勢面如圖標(biāo)示，磁場方向垂直紙面向里。不計(jì)重力的帶電粒子從O點(diǎn)沿等勢面射入場區(qū)，恰能沿直線經(jīng)過p點(diǎn)射出場區(qū)。若僅撤去磁場，粒子從c點(diǎn)射出。若僅撤去電場，粒子將（　?。?/h2>
A．從a點(diǎn)射出 B．從b點(diǎn)射出
C．從d點(diǎn)射出 D．從b、p之間射出
發(fā)布：2024/11/6 14:30:2組卷：147引用：1難度：0.5
解析

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A．從a點(diǎn)射出	B．從b點(diǎn)射出
C．從d點(diǎn)射出	D．從b、p之間射出