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如圖甲所示，真空中兩水平放置的平行金屬板C、D，上面分別開有正對的小孔O₁和O₂，金屬板C、D接在正弦交流電源上，C、D兩板間的電壓U_CD隨時間t變化的圖線如圖乙所示．t＝0時刻開始，從C板小孔O₁處連續不斷飄入質量為m＝3.2×10^－21 kg、電荷量q＝1.6×10^－15 C的帶正電的粒子(設飄入速度很小，可視為零)．在D板外側有以MN為邊界的勻強磁場，MN與金屬板C相距d＝10 cm，勻強磁場的大小為B＝0.1 T，方向如圖中所示，粒子的重力及粒子間相互作用力不計，平行金屬板C、D之間的距離足夠小，粒子在兩板間的運動時間可忽略不計．

求：(1)帶電粒子經小孔O₂進入磁場后，能飛出磁場邊界MN的最小速度為多大？

(2)從0到0.04 s末時間內哪些時刻飄入小孔O₁的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN？

(3)以O₂為原點建立直角坐標系，在圖甲中畫出粒子在有界磁場中可能出現的區域(用斜線標出)，并標出該區域與磁場邊界交點的坐標．要求寫出相應的計算過程

答案：
解析：

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（模塊3-3）
（1）下列說法正確的是

A．當氣體被壓縮時，分子間距離變小，表現為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學各向異性
C．迅速壓縮氣體時，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=

（2）（4分）已知鐵的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為N₀．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數為

．
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為S，質量為m，外界大氣壓強恒為P₀．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內有一個電阻絲可以給氣體加熱．現把氣缸立起來，如圖乙所示，發現活塞下降距離為h，則立起后氣缸內氣體分子勢能

（填“變大”、“變小”或“不變”）；當電阻絲通電后產生的熱量為Q時，活塞剛好回到原來的位置處于平衡，則在此過程中，氣體內能增加了

．（用題中已知物理量符號表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說法正確的是：

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會發生干涉現象
C．X射線的比紫外線更容易發生干涉現象
D．地面上的人發現，坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發現地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長大于b光的波長．若讓此復色光通過半圓形玻璃磚，經過圓心O射向空氣，則下列四個光路圖中符合實際情況的有：

（3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質點A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請回答下列問題：
①從圖示時刻起再經過

s，質點B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程：

．

C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有

A．單色光從光密介質進入光疏介質，光子的能量不變
B．貝克勒爾發現了鈾和含鈾礦物的天然放射現象，從而揭示出原子核具有復雜結構
C．當氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時，氫原子一定吸收能量，電子的動能增大
D．在光電效應實驗中，入射光強度越強，產生的光電子初動能就越大
（2）先完成下列核反應方程，再回答題．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₄³⁰Si+₀¹n+

；
該核反應所屬核反應類型是

A．衰變 B．人工轉變 C．裂變
（3）光滑水平面上一個質量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個質量為0.4kg的靜止小球B發生正碰，碰后小球A的速度大小變為1m/s，與原來速度方向相反，則在碰撞過程中，小球A的動量變化大小為

kg?m/s，碰后小球B的速度大小為

m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在真空中，有一邊長為a的正方形區域內存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．在磁場右側有一對平行金屬板M和N，兩板間距及板長均為b，板間的中心線O₁O₂與正方形的中心O在同一直線上．有一電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子以速度v₀從正方形的底邊中點P沿PO方向進入磁場，從正方形右側O₁點水平飛出磁場時，立即給M、N兩板加上如圖乙所示的交變電壓，最后粒子剛好以平行于M板的速度從M板的邊緣飛出．（不計粒子所受到的重力、兩板正對面之間為勻強電場，邊緣電場不計）
（1）求磁場的磁感應強度B．
（2）求交變電壓的周期T和電壓U₀的表達式（用題目中的已知量）．
（3）若在M、N兩板加上如圖乙所示的交變電壓經過T/4后，該粒子剛好從O₁點水平飛入M、N兩板間，最終從O₂點水平射出，且粒子在板間運動時間正好等于T，求粒子在兩板間運動過程中，離M板的最小距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在真空中，虛線所圍的圓形區域內存在范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．在磁場右側有一對平行板M和N，兩板間距離為6L₀，板長為12L₀，板的中心線O₁O₂與磁場的圓心O在同一直線上且O₁恰在磁場邊緣．給M、N板上加上如圖乙所示的電壓，電壓大小恒為U₀，周期大小可調．在t=0時刻，有一電荷量為q、質量為m的帶電粒子，從M、N板右側沿板的中心以大小為v的速度向左射入M、N之間，粒子剛好以平行于M、N板的速度穿出電場．（不計粒子重力）

（1）求周期T應該滿足的條件
（2）若粒子恰好從金屬板的左邊緣沿平行板的速度離開電場，進入磁場后又能平行于M、N極板返回電場，求磁場磁感應強度B的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在真空中，半徑為R的圓形區域內存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外。在磁場右側有一對平行金屬板M和N，兩板間距離為R，板長為2R，板的中心線O₁O₂與磁場的圓心O在同一直線上。有一電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子，以速度v₀從圓周上的a點沿垂直于半徑OO₁并指向圓心的方向進入磁場，當從圓周上的O₁點飛出磁場時，給M、N板加上如圖乙所示電壓，最后粒子剛好以平行于N板的速度從N板的邊緣飛出(不計粒子重力)。

(1)求磁場的磁感應強度B。

(2)求交變電壓的周期T和電壓U₀的值。

(3)若在t=時，該粒子從MN板右側沿板的中心線，仍以速度v₀射入M、N之間，求粒子從磁場中射出的點到a點的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，在真空中，半徑為R＝5L₀的圓形區域內存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。在磁場右側有一對平行金屬板M和N，兩板間距離為d＝6L₀，板長為L＝12L₀，板的中心線O₁O₂與磁場的圓心O在同一直線上。有一電荷量為－q、質量為m的帶電粒子，以速度v₀從圓周上的a點沿垂直于半徑OO₁并指向圓心的方向進入磁場平面，當從圓周上的O₁點水平飛出磁場時，給M、N板加上如圖乙所示電壓，最后粒子剛好以平行于M板的速度從M板的邊緣飛出(不計粒子重力)。

（1）求磁場的磁感應強度；

（2）求交變電壓的周期T和電壓U₀的值；

（3）若在時刻，該粒子從M、N板右側沿板的中心線仍以速率v₀向左射入M、N之間，求粒子從磁場中射出的點到a點的距離。

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