如右圖所示為研究帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)裝置：M、N是豎直放置的兩正對(duì)著的平行金屬板，S1、S2是板上兩個(gè)正對(duì)的小孔，其中N板的右側(cè)有一個(gè)在豎直面內(nèi)，以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，另有一個(gè)同樣以O(shè)為圓心的半圓形熒光屏AO′C.已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上，且AC⊥S1O′.當(dāng)在M、N板間加恒定電壓U時(shí)，一帶正電離子在S1處由靜止開(kāi)始加速向S2孔運(yùn)動(dòng)，最后打在圖示的熒光屏上的P處，∠COP＝30°.若要讓上述帶正電離子(不計(jì)重力)仍在S1處由靜止開(kāi)始加速，最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處，求M、N板間所加電壓的大小U′.

解析試題分析：設(shè)離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，所在區(qū)域的半徑為R，離子加速后獲得的速度為v.當(dāng)電壓為U時(shí)，由動(dòng)能定理有①

在磁場(chǎng)中，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)右圖)由牛頓定律可知
②
由①②式得③
其中④
當(dāng)電壓為U′時(shí)，離子打在C處，同理有⑤
其中⑥
由③④⑤⑥可解得.
考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng)：考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、向心力公式，注意巧用幾何知識(shí)，當(dāng)心運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑與圓形磁場(chǎng)的半徑不能混淆，

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

把一根長(zhǎng)l = 10cm的導(dǎo)線垂直磁感線方向放入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

（1）當(dāng)導(dǎo)線中通以I1 = 2A的電流時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為 1.0×10－7N，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？
（2）若該導(dǎo)線中通以I2 = 3A的電流，則此時(shí)導(dǎo)線所受安培力大小是多少？方向如何？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)都在L2上，M點(diǎn)有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質(zhì)量為m，它釋放出一個(gè)質(zhì)量為m1，帶電量為-q的粒子后，產(chǎn)生的新原子核質(zhì)量為m2，釋放出的粒子以初速度v與L2成30o角斜向上射入，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間恰好斜向上通過(guò)N點(diǎn)(不計(jì)重力)，求：

(1)該原子核發(fā)生衰變的過(guò)程中釋放的核能；
(2)說(shuō)明粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，并求從M到N的時(shí)間及路程。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn).小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0  J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0  J，不計(jì)空氣的阻力。求：

（1）小球水平位移x1與x2的比值。
（2）小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB。
（3）小球所受電場(chǎng)力與重力的大小之比。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為大小為E，方向沿x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)了b點(diǎn)正下方c點(diǎn)，如圖所示，已知 b到O的距離為L(zhǎng)，粒子的重力不計(jì)，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（2）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；
（3）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy中，x<0，y>0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸上P點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，0），y軸上M點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，）。有一個(gè)帶正電的粒子從P點(diǎn)以初速度v沿y軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)過(guò)M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，然后經(jīng)x軸上的C點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)O。不計(jì)重力。求：

（1）粒子在M點(diǎn)的速度v′；
（2）C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離xc；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)在第1 s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。那么在第2 s內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是：

A．大小恒定，順時(shí)針?lè)较?B．大小恒定，逆時(shí)針?lè)较?/tr>
C．大小逐漸增加，順時(shí)針?lè)较?td width="50%">D．大小逐漸減小，逆時(shí)針?lè)较?/tr>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場(chǎng)方向與水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過(guò)線框的磁通量為(  )

A．BSB．4BS/5C．3BS/5D．3BS/4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖,水平桌面上固定有一半徑為R的光滑金屬細(xì)圓環(huán),環(huán)面水平,圓環(huán)總電阻為r;空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下;一長(zhǎng)度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒AC置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切,切點(diǎn)為棒的中點(diǎn)。一拉力作用于棒中點(diǎn)使其以恒定加速度a從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒與圓環(huán)接觸良好。下列說(shuō)法正確的是

A．棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在棒中由A流向C
B．棒通過(guò)整個(gè)圓環(huán)所用的時(shí)間為
C．棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)流過(guò)棒的電流為
D．棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)所受安培力的大小為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案