如圖所示：正方形絕緣光滑水平臺面WXYZ邊長l=1.6m,距地面高h=59m.平行板電容器的極板CD間距d=0.2m且垂直放置于臺面，C板位于邊界WX上，D板與邊界WZ相交處有一小孔。電容器外的臺面區(qū)域內(nèi)有磁感應強度B=1T、方向豎直向上的勻強磁場。質(zhì)量m=1×10-13kg,電荷量q=5×10-13C的微粒靜止于W處，在CD間加上恒定電壓U，板間微粒經(jīng)電場加速后由D板所開小孔進入磁場（微粒始終不與極板接觸），然后由XY邊界離開臺面。在微粒離開臺面瞬時，靜止于X正下方水平地面上A點的滑塊獲得一水平速度，在微粒落地時恰好與之相遇，假定微粒在真空中運動，滑塊視為質(zhì)點，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：
（1）為使微粒由XY邊界離開臺面，CD間所加電壓U的范圍；
（2）若CD間所加電壓U=2.5V，求滑塊開始運動時所獲得的速度。
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【答案】（1）為使微粒由XY邊界離開臺面，CD間所加電壓U的范圍為1.6V≤U≤4.9V；
（2）若CD間所加電壓U=2.5V，滑塊開始運動時所獲得的速度為 m/s，此時φ=arcsin1。
（2）若CD間所加電壓U=2.5V，滑塊開始運動時所獲得的速度為
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：79引用：1難度：0.2
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1．利用電場與磁場控制帶電粒子的運動，在現(xiàn)代科學實驗和技術設備中有著廣泛的應用．如圖所示，一粒子源不斷釋放質(zhì)量為m,帶電量為+q的帶電粒子，其初速度為v0，經(jīng)過可調(diào)的加速電壓加速后，以一定速度垂直平面MNN1M1射入棱長為2L的正方體區(qū)域MNPQ-M1N1P1Q1．可調(diào)整粒子源及加速電場位置，使帶電粒子在長方形MHIJ區(qū)域（MH=U（0≤U≤3mv202q），MJ=L）內(nèi)入射，不計粒子重力及其相互作用。（說明：本題中為了計算方便，取cos36°=0.8，sin36°=0.6）3L2
（1）若僅在正方體區(qū)域中加上沿x軸正方向的勻強電場，要讓所有粒子都到達平面NPP1N1，求所加勻強電場電場強度的最小值E0；
（2）若僅在正方體區(qū)域中加上沿x軸正方向的勻強磁場，要讓所有粒子都到達平面M1N1P1Q1（含邊界），求所加勻強磁場的磁感應強度的大小滿足的條件；
（3）同時加上沿x軸正方向的電場和磁場，且加速電壓為零時，從M點射入的粒子恰好打在底面M1N1P1Q1的中心，求所加的B、E的大?。?br />（4）同時加上沿x軸正方向的電場和磁場，且電場強度為，磁場的磁感應強度為E1=4mv20π2qL，畫出在平面NPP1N1上有粒子打到的區(qū)域的邊界，并求出面積。B1=mv0qL發(fā)布：2024/12/30 1:30:2組卷：108引用：2難度：0.5 -
2．如圖所示，水平虛線邊界的上方和正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在著磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，O點在虛線上，正方形abcd的邊長為L，ad與水平虛線邊界重合，Oa間的距離為L。一束質(zhì)量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子從O點豎直向上垂直射入磁場，這些粒子具有不同的速率。在磁場中運動時間為3的粒子從N點（未標出）飛出磁場?，F(xiàn)將入射位置從O點向右緩慢移動，在移動到M點之前（M點未標出），仍會有粒子從N點飛出正方形磁場區(qū)域。下列說法正確的是（不計粒子重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子再次進入磁場的運動情形）（ ）4πm3qB發(fā)布：2024/12/18 23:0:1組卷：63引用：2難度：0.7 -
3．如圖所示，在一平面正方形MNPQ區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從Q點沿著與邊QP夾角為30°的方向垂直進入磁場，從QP邊界射出．已知QP邊長為a,不計粒子的重力，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：246引用：9難度：0.7
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