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高中物理
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综合题
1.
(2023·义乌模拟)
如图甲所示,有一竖直放置的平行板电容器,两平行金属板间距为
l
, 极板长度为2
l
, 以极板间的中心线
OO
1
为
y
轴建立如图里所示的坐标系,在
直线上方全部区域加上垂直纸面向里磁感应强度为
B
的匀强磁场。现有大量电子从入口
O
点以平行于
y
轴的初速度射入两极板间,经过磁场区域后所有电子均能打在
所在的直线上,已知电子的质量为
m
, 电荷量为
e
。
(1) 如果电子的速度范围为
, 求电子打在
所在的直线上的落点范围长度
;
(2) 在两极板间加上如图乙所示的交变电压(
t
=0时右极板带负电)。
t
=0时从
O
位置入射速度为
v
0
的电子恰好能在
t=T
时刻从
D
点平行极板射出,求交变电压的周期
T
和电压
U
0
的值;
(3) 如图丙在
所在直线上某处
K
, 安装一块能绕
K
旋转的挡板,现将挡板从水平位置逆时针转到与
y
轴正方向成
角(
),从
位置以平行于
y
轴速度
射出的电子经过磁场偏转打在档板某处
H
, 已知运动轨迹的圆心为
(在
K
左侧),
,
, 求
;
(4) 如图丁,宽度均为
d
的
n
个匀强磁场和
个匀强电场交替分布,电场、磁场的边界与水平方向均成
θ
角,沿边界方向范围足够广。有界磁场磁场的磁感应强度大小依次为
B
0
, 2
B
0
, 3
B
0
, .....
nB
0
, 磁场方向垂直纸面向外,电场方向垂直边界向上。在两极板间加上如图乙所示的交变电压(
t
=0时右极板带负电)。已知
,
。
t
=0时从
O
位置以
v
0
为初速度的电子从平行极板射出后射入I区磁场,若电子恰好不能从第
n
个磁场上边界射出,求匀强电场的场强大小。
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