如圖1所示，空間中放置一個(gè)平行板電容器MN，板長(zhǎng)和板間距均為2L0，兩極板上電壓UMN=2U0，U0＞0。極板右側(cè)是一個(gè)無(wú)窮大勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)左邊界CD緊貼極板右側(cè)，磁場(chǎng)中放著一塊與CD平行的足夠長(zhǎng)金屬板PQ，PQ與CD間距為L(zhǎng)0。有一粒子槍S，可以不斷產(chǎn)生初速度近似為零的X和Y粒子，X粒子的質(zhì)量為m,電荷量為+q,Y粒子的質(zhì)量為4m,電荷量為+q,兩種粒子經(jīng)過(guò)槍內(nèi)內(nèi)置的加速電場(chǎng)加速后，能水平射入兩極板間，內(nèi)置加速電場(chǎng)的電壓為U0，粒子槍可沿極板左邊界EF上下移動(dòng)?，F(xiàn)將粒子槍緊靠在M極板的左端E處，發(fā)現(xiàn)射出的X粒子恰好擊中金屬板PQ上的B點(diǎn)，虛線AB是平行板電容器的中線。不考慮粒子間的相互作用，求：
（1）X粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的位移；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）金屬板PQ被兩種粒子都擊中的區(qū)域長(zhǎng)度d；
（4）將金屬板PQ移到M板右上方并緊貼磁場(chǎng)左邊界CD，如圖2所示，Q點(diǎn)與M極板右端重合且彼此絕緣，將極板MN上的電壓改為UMN=Umsinωt,帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)小于所加交流電的周期且N極板可上下平移（F點(diǎn)隨極板N一起移動(dòng)），粒子槍內(nèi)置的加速電壓U0不變。當(dāng)粒子槍S在EF上移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)擊中金屬板PQ的X粒子和Y粒子的區(qū)域不重疊（粒子打到PQ板立即被導(dǎo)走）求極板M、N間距L的范圍。
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：157引用：2難度：0.1
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速，并從y軸上的A點(diǎn)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(diǎn)（圖中未畫出）。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；
（3）粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：178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(qiáng)電場(chǎng)，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng)；然后經(jīng)過(guò)x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br />（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：460引用：1難度：0.6
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