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如圖所示，正三角形ACD是一用絕緣材料制成的固定柜架，邊長為L，在框架外是范圍足夠寬的勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向里，ACD可視為磁場的理想內邊界，在框架內有一對帶電平行極板M、N、M板的中點K處有一粒子源，能夠產生速度為零、質量為m、電量為q的帶正電的粒子，粒子重力不計，帶電粒子經兩極板間的電場加速后從CD邊中心的小孔S垂直于CD邊射入磁場，若這些料一陣子與框架的碰撞為彈性碰撞，且每一次碰撞時速度方向均垂直于被碰的邊框，要使粒子在最短的時間內回到小孔S，求：

   （1）粒子做圓周運動的軌道半徑，并畫出粒子在磁場中的運動軌跡和繞行方向；

   （2）兩極板M、N間的電壓；

   （3）粒子回到小孔S的最短時間。

（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，與邊框垂直碰撞后要重新回到S，由幾何關系可知，A、C、D三點必為圓軌道的圓心，要使粒子回到S的時間最短，圓軌道半徑為      軌跡如圖所示

（2）粒子經電場加速，有

        粒子在磁場中運動，有

        解得：

（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為

        粒子回到S的最短時間為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：022

如圖所示，正三角形導線框abc的邊長為L，在磁感應強度為B的勻強磁場中，以平行于bc邊的速度向右勻速運動，則電壓表示數為________，a、b兩點間的電勢差為________．

 

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科目：高中物理 來源：學習周報　物理　人教課標高考版　2009－2010學年　第20期　總第176期 人教課標版 題型：022

如圖所示，正三角形導線框abc的邊長為L，在磁感應強度為B的勻強磁場中，以平行于bc邊的速度向右勻速運動，則電壓表示數為________，a、b兩點間的電勢差為________．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年河北省石家莊市畢業(yè)班第一次教學質量檢測物理試卷（解析版） 題型：計算題

(15分）如圖所示，正三角形ABC內有B=0.1T的勻強磁場，方向垂直紙面向外，在BC邊右側有平行于BC足夠長的擋板EF，已知B點到擋板的水平距離BD=0.5m。某一質量m=4×10-10kg，電荷量q=1×10-4C的粒子，以速度：v0=1×104m/s自A點沿磁場中的AB邊射入，恰可從BC邊水平射出打到擋板上。不計粒子重力。

(1)求粒子從BC邊射出時，射出點距C點的距離和粒子在磁場中運動的時間。

(2）如果在BC至EF區(qū)域加上豎直向下的勻強電場，使粒子仍能打到擋板上，求所加電場電場強度的最大值。

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，正三角形ABC的三個頂點上分別有-q、+q、+q三個點電荷，G為三角形的幾何中心，N為BC邊的中點，那么，正確的說法是

A.G點的場強值小于N點的場強值             B.G點的場強方向由G指向N

C.G點的電勢低于N點的電勢                   D.由G到N的電勢變化是逐漸降低

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，正三角形ABC內有B=0.1T的勻強磁場，方向垂直紙面向外，在BC邊右側有平行于BC足夠長的擋板EF，已知B點到擋板的水平距離BD=0.5m。某一質量m=4×10-10kg，電荷量q=1×10-4C的粒子，以速度：v0=1×104m/s自A點沿磁場中的AB邊射入，恰可從BC邊水平射出打到擋板上。不計粒子重力。

(1)求粒子從BC邊射出時，射出點距C點的距離和粒子在磁場中運動的時間。

(2）如果在BC至EF區(qū)域加上豎直向下的勻強電場，使粒子仍能打到擋板上，求所加電場電場強度的最大值。

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