某課題小組為測定小球的帶電量，在光滑絕緣水平面上豎直放置兩平行金屬板，其右側(cè)為豎直擋板PQ，O為PQ中點，在擋板PQ右側(cè)及PM、MN、QN均有收集設(shè)備，整個裝置位于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，實驗裝置俯視圖如圖甲所示。在平行金屬板ab兩端加適當電壓，帶電小球以速度v從左側(cè)平行金屬板射入，恰能沿直線從小孔O進入擋板右側(cè)，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后被收集。已知小球質(zhì)量為m,金屬板間距為d,擋板右側(cè)水平面寬為L，長為2L，小球可視為質(zhì)點。
（1）要使小球沿直線穿過O點，求極板a、b間的電壓U；
（2）若小球恰能擊中Q點，求小球的電性與帶電量；
（3）研究小組想在擋板PQ右側(cè)及邊緣PM、MN、QN分別標記電量刻度，請通過計算說明小球經(jīng)擋板右側(cè)磁場偏轉(zhuǎn)到達收集設(shè)備不同位置所對應的電量q（以O(shè)點為坐標原點建立如圖乙所示坐標系，結(jié)果用m、v、B、x、y表示）。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：36引用：1難度：0.3
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1．如題圖所示，在直角坐標系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強磁場B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子?？臻g存在垂直紙面向里的勻強磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．一根通電直導線水平放置，通過直導線的恒定電流方向如圖所示，現(xiàn)有一電子從直導線下方以水平向右的初速度v開始運動，不考慮電子重力，關(guān)于接下來電子的運動，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/19 22:0:1組卷：42引用：2難度：0.5
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