【題目】如圖甲所示,在兩塊長(zhǎng)為L、間距為L、水平固定的平行金屬板之間,存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將下板接地,讓質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子流從兩板左端連線的中點(diǎn)O以初速度v0水平向右射入板間,粒子恰好打到下板的中點(diǎn)。若撤去平行板間的磁場(chǎng),使上板的電勢(shì)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,則t0時(shí)刻,從0點(diǎn)射入的粒子P經(jīng)時(shí)間(未知量)恰好從下板右邊緣射出。設(shè)粒子打到板上均被板吸收,粒子的重力及粒子間的作用力均不計(jì)。

1)求兩板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

2)若兩板右側(cè)存在一定寬度的、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),為了使t0時(shí)刻射入的粒子P經(jīng)過(guò)右側(cè)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后在電場(chǎng)變化的第一個(gè)周期內(nèi)能夠回到0點(diǎn),求右側(cè)磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件和電場(chǎng)周期T的最小值Tmin。

【答案】1 2 ;

【解析】1)設(shè)粒子在兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1.由洛倫茲力提供向心力有:

根據(jù)幾何關(guān)系有:

解得:

2)粒子PO點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下板右邊緣的過(guò)程,有:

解得:

設(shè)合速度為v.與豎直方向的夾角為,則tan,即

粒子P在兩板的右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2,有:

解得:

右側(cè)磁場(chǎng)沿初速度方向的寬度成滿足的條件為:

由于粒子PO點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下板右邊緣的過(guò)程與從上板右邊緣運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)的過(guò)程,運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于兩板間的中心線是上下對(duì)稱的,這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間相等。有:

解得:

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:

【題目】甲、乙兩球質(zhì)量分別為m1、m2,從同一地點(diǎn)(足夠高)處同時(shí)由靜止釋放。兩球下落過(guò)程所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比,與球的質(zhì)量無(wú)關(guān),即f=kvk為正的常量)。兩球的v-t圖象如圖所示。落地前,經(jīng)時(shí)間兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1、v2。則下列判斷正確的是 ( )

A. 釋放瞬間甲球加速度較大

B. 甲球質(zhì)量大于乙球

C. t0時(shí)間內(nèi)兩球下落的高度相等

D. 甲球先做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)固定一個(gè)圓環(huán)狀的細(xì)管,一光滑小球(直徑略小于管經(jīng))在管內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),則

A. 小球以不同的速度大小通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),管壁對(duì)小球的作用力天小一定不等

B. 小球以不同的速度大小通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),管壁對(duì)小球的作用力大小可能相等

C. 小球以不同的速度大小通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),管壁對(duì)小球的作用力大小一定不等

D. 小球以不同的速度大小通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),管壁對(duì)小球的作用力大小可能相等。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個(gè)木塊,A、B之間用一輕彈簧連接.A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài).若突然撤去力F,則下列說(shuō)法中正確的是(

A. 木塊A離開(kāi)墻壁前,A,B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒

B. 木塊A離開(kāi)墻壁前,A,B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但機(jī)械能守恒

C. 木塊A離開(kāi)墻壁后,A,B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能也守恒

D. 木塊A離開(kāi)墻壁后,A,B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,但機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有下列幾種情景,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的說(shuō)法  

A. 火車勻速率轉(zhuǎn)彎時(shí),因速度大小不變,故加速度為零

B. 點(diǎn)火后即將升空的火箭,因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng),所以加速度一定為零

C. 高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加速度也一定很大

D. 高速路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車,因緊急剎車,速度變化很快,故加速度很大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平軌道上有一小車,它下面用長(zhǎng)為L的輕繩系一質(zhì)量為M的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),軌道下方有一個(gè)半徑R=L、角速度為ω的水平轉(zhuǎn)盤,軌道在轉(zhuǎn)盤某直徑的正上方,輕繩的懸點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H=1.5L,F(xiàn)有一水平射來(lái)的質(zhì)量為m的子彈,它射入物塊后不會(huì)穿出,子彈射入物塊的時(shí)間極短。當(dāng)子彈與物塊一起擺到最大角度θ=60°時(shí),利用控制裝置,將物塊自由釋放,此時(shí)物塊恰好在轉(zhuǎn)盤圓心O正上方,且與圓盤上的小桶(其直徑遠(yuǎn)小于轉(zhuǎn)盤直徑)在同一豎直面內(nèi),最終物塊恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。不計(jì)懸線質(zhì)量,重力加速度為g。

(1)求物塊被釋放時(shí)的速度v;

(2)若物塊釋放時(shí)與物塊落入小桶時(shí)小桶的位置相同,求轉(zhuǎn)盤的角速度ω;

(3)求小車的質(zhì)量M0和子彈打入物塊前瞬間的速度v0大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示為熱敏電阻的R-t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為 當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線圈供電電池的電動(dòng)勢(shì)E=8V,內(nèi)阻可以不計(jì)圖中的電源是恒溫箱加熱電源.

(1)圖甲說(shuō)明熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高______ (增大減小不變”);

(2)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)加熱器接______ (“AB”“CD”);

(3)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持,滑動(dòng)變阻器R1接入電路的電阻值為______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體甲的速度﹣時(shí)間圖象和物體乙的位移﹣時(shí)間圖象分別如圖所示,則兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是( 。

A. 甲在04 s時(shí)間內(nèi)有往返運(yùn)動(dòng),它通過(guò)的總路程為12m

B. 甲在04 s時(shí)間內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C. 乙在t=2s時(shí)速度方向發(fā)生改變,與初速度方向相反

D. 乙在04 s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干,該同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示.

(1)若利用圖象確定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,則應(yīng)作__________(選填“R-I””)圖象;

(2)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在圖所示的坐標(biāo)紙上畫出適當(dāng)?shù)膱D象;______

(3)由圖象可知,該電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______V,內(nèi)阻r=________;

(4)該實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。與真實(shí)值相比,理論上____, _____ (選填“>”“<”“=”)。

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