【題目】如圖所示,板長和板間距均為2d的平行金屬薄板M、N豎直放置,板間存在水平向左的勻強電場,場強始終不變,OO′為中軸線.O′為中軸線與PQ邊界的交點.在板的正下方距離d處存在垂直紙面向里的勻強磁場,PQ是磁場的水平上邊界,磁場足夠?qū)挘诎宓恼戏接幸话l(fā)射裝置,在寬度為2d的范圍內(nèi)豎直向下發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q的正電粒子(不計重力和粒子之間的相互作用),速度均為v0.已知緊貼N板入射的某粒子射出電場時恰好經(jīng)過中軸線.求:

(1)電場強度E的大小;

(2)使該粒子恰好能從O′點射出磁場,磁感應(yīng)強度應(yīng)取何值;

(3)磁感應(yīng)強度取何值,能使所有進入磁場的粒子偏轉(zhuǎn)后均不能擊中N板的下端.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1) 該粒子在電場中做類平拋運動,由平拋運動規(guī)律有:

根據(jù)牛頓第二定律得:Eq=ma

聯(lián)立解得:

(2) 該粒子水平方向的分速度

解得:

根據(jù)勾股定理得,粒子進入磁場的速度大小:

方向斜朝左下方與豎直方向成45°

該粒子在磁場中作圓周運動,洛侖茲力提供向心力有:

如圖,軌跡

由幾何關(guān)系

解得:;

(3) 依題意,進入磁場的所有粒子的運動規(guī)律都相同

從板中央射出的粒子恰好能擊中N板下端的軌跡如圖

由幾何關(guān)系可知

解得:

緊貼M板下邊緣射出的粒子恰好能擊中N板下端的軌跡如圖

由幾何關(guān)系可知

解得:

所求范圍:。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,在xoy平面內(nèi),直線MNx軸正方向成300角,MN下方是垂直于紙面向外的勻強磁場,MNy軸正方向間存在電場強度E=4/3 ×105N/C的勻強電場,其方向與y軸正方向成600角且指向左上方,一重力不計的帶正電粒子,從坐標原點O沿x軸正方向進入磁場,已知粒子的比荷q/m=107C/kg,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,試問:

(1)若測得該粒子經(jīng)過磁場的時間t1=,求磁感應(yīng)強度的大小B;

(2)粒子從坐標原點開始到第一次到達y軸正半軸的時間t;

(3)若粒子的速度v0=1.0×106m/s,求粒子進入電場后最終離開電場時的位置坐標?

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【題目】一皮帶傳送裝置如圖所示,皮帶的速度v足夠大,輕彈簧一端固定,另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦,當滑塊放在皮帶上時,彈簧的軸線恰好水平,若滑塊放到皮帶的瞬間,滑塊的速度為零,且彈簧正好處于自由長度,則當彈簧從自由長度到第一次達最長這一過程中,物體的速度和加速度變化的情況是

A.速度增大,加速度增大

B.速度增大,加速度減小

C.速度先增大后減小,加速度先增大后減小

D.速度先增大后減小,加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾角為θ的光滑斜面上.下列關(guān)于小球受力的說法正確的是 (  )

A. 小球的重力在乙種情況下不產(chǎn)生對斜面的作用效果

B. 小球均受重力、壓緊斜面的力、壓緊擋板的力和斜面彈力、擋板彈力

C. 小球受到擋板的作用力的大小、方向均相同

D. 撤去擋板,小球所受合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩個點電荷在真空中產(chǎn)生電場的電場線(方向未標出)如圖所示,圖中C點為兩點電荷連線的中點,MN為兩點電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點,電場線的分布關(guān)于MN對稱。下列說法中正確的是

A. C點的電勢高于D點的電勢

B. 這兩個點電荷一定是等量同種電荷

C. C點的電場強度大于D點的電場強度

D. 把某正電荷qC點移到D點電場力不做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長均為dCD、EF兩條金屬導(dǎo)軌水平平行放置,導(dǎo)軌間距為L。導(dǎo)軌的D、F間接有一電阻R,左端C、E分別與彎曲的光滑軌道平滑連接。矩形CDFE區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。將一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知水平金屬導(dǎo)軌電阻不計,與導(dǎo)體棒間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,重力加速度為g,不計電磁輻射。在導(dǎo)體棒的整個運動過程中,下列說法中正確的是

A. 流過電阻R的電荷量為

B. 電阻R的最大電流為

C. 電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 導(dǎo)體棒在磁場中運動的最大加速為

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【題目】如圖所示,傳送帶以恒定速率v運動,現(xiàn)將質(zhì)量都是m的小物體甲、乙(視為質(zhì)點)先后輕輕放在傳送帶的最左端,甲到達A處時恰好達到速率v,乙到達B處時恰好達到速率v。則下列說法正確的是( )

A. 甲、乙兩物塊在傳送帶上加速運動時具有的加速度相同

B. 甲、乙兩物塊在傳送帶上加速運動時間相等

C. 傳送帶對甲、乙兩物體做功相等

D. 乙在傳送帶上滑行產(chǎn)生的熱量與甲在傳送帶上滑行產(chǎn)生的熱量相等

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【題目】兩條平行虛線間存在一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行,如圖(a)所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時,感應(yīng)電動勢取正)。下列說法正確的是

A. 磁感應(yīng)強度的大小為0.5 T

B. 導(dǎo)線框運動速度的大小為0.5 m/s

C. 磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外

D. t=0.4 s至t=0.6 s這段時間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N

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【題目】在驗證機械能守恒的實驗中,所用電源的頻率為50 Hz,某同學選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點計時器打的第一個點,A、B、C分別是以每打兩個點的時間作為計時單位取的計數(shù)點)。查得當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = 9.80 m/s2。根據(jù)紙帶求:若重錘質(zhì)量為m,則重錘從起始下落至B時減少的重力勢能為____;動能為____;從以上數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是_______________________;產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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