【題目】如圖所示,用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸,只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過.PQ的左右兩側(cè)有兩個對稱的直角三角形區(qū)域,左側(cè)的區(qū)域分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上的勻強電場.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標原點O沿不同方向射向左側(cè)三角形區(qū)域,不考慮電子間的相互作用.已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,在ΔOAC中,OAlθ=60°.

(1)求能通過PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點入射時與y軸的夾角;

(2)若以最大速度通過PQ界面的電子剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收,求電場強度E的大。

(3)在滿足第(2)的情況下,求所有能通過PQ界面的電子最終穿越x軸的區(qū)間寬度.

【答案】(1),電子入射時與y軸的夾角為30° (2) (3)

【解析】

1)由,當(dāng),,電子入射時與y軸的夾角為;

2)由,,,解得;

3)電子進入電場后做類平拋運動,出電場后做勻速直線運動穿越x軸,設(shè)類平拋運動的水平分位移為x1,豎直分位移為y1,出電場時速度方向與水平方向的夾角為β,出電場后做勻速直線運動的水平分位移為x2,其軌跡與軸的交點到PQ界面的距離為s

則由,,可得;由,得,則,其中,

當(dāng)時有,當(dāng)時,有

所以寬度為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖甲為一列簡諧橫波在t=0.1s時刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P的振動圖像.下列說法正確的是 ( 。

A.這列波的傳播方向是沿x軸正方向

B.這列波的傳播速度是20m/s

C.質(zhì)點P與質(zhì)點Q的位移始終不可能相等

D.再經(jīng)過0.1s,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向

E.t=0.1st=0.45s,質(zhì)點Q振動的路程小于1.4m

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【題目】如圖所示,OPQ是關(guān)于y軸對稱的四分之一圓,在MNQP區(qū)域有均勻輻向電場,MNPQ間的電壓為U。一帶正電的粒子從PQ上的任一位置由靜止經(jīng)電場加速后,都會從O進入半徑為R、中心位于坐標原點O的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于xOy平面向外,大小為B,粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后都能平行于x軸射出。在磁場區(qū)域右側(cè)有一對平行于x軸且到x軸距離都為R的金屬平行板AK,金屬板長均為4R,其中K板接地,AK兩板間加有電壓UAK0,忽略極板電場的邊緣效應(yīng)。已知金屬平行板左端連線與圓形磁場邊界相切,Oy軸上。

1)求帶電粒子的比荷

2)求帶電粒子進入右側(cè)電場時的縱坐標范圍;

3)若無論帶電粒子從PQ上哪個位置出發(fā)都能達到K板上,則電壓UAK至少為多大?

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【題目】固定在水平地面上表面光滑斜面傾角為θ。斜面底端固定一個與斜面垂直的擋板,一木板A被放在斜面上,其下端離地面高為H,上端放著一個小物塊B,如圖所示。木板和物塊的質(zhì)量均為m。相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,動摩擦因數(shù)為μμ>tanθ),把它們由靜止釋放,木板與擋板發(fā)生碰撞時,時間極短,無動能損失,而物塊B始終不會與擋板發(fā)生碰撞。求:

(1)木板A即將與擋板第一次碰撞前的速度為多大?

(2)木板A與擋板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距離為多少?

(3)從釋放木板到木板和物塊都靜止,木板和物塊系統(tǒng)損失的機械能。

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【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示.它們是:①電流計、谥绷麟娫础、蹘цF芯的線圈A ④線圈B⑤電鍵⑥滑動變阻器

(1)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線)______

(2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生?試舉出三種方法.

______________________________________________;

______________________________________________

_______________________________________________.

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【題目】如圖是研究勻變速直線運動實驗中得到的一條紙帶,從O點開始每5個點取一個計數(shù)點(打點計時器的電源頻率是50Hz),依照打點的先后依次編為1、2、3、4、56,量得x1=2.21cm,x2=3.00cm,x3=3.81cm,x4=4.63cm,x5=5.45cmx6=6.28cm

1)該打點計時器依次打出各計數(shù)點的時間間隔為T=_____s

2)打點計時器打計數(shù)點5時,小車的速度大小是v5=_____m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

3)為了盡量減小實驗誤差,利用該實驗數(shù)據(jù)計算出小車的加速度大小為a=_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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【題目】如圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角為θ=,另一邊與水平地面垂直,頂端有一個定滑輪,跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊AB連接,A的質(zhì)量為3m,B的質(zhì)量為m開始時,將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不計.當(dāng)A沿斜面下滑距離s后,細線突然斷了.求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)B不會與定滑輪相碰)

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【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律.實驗室通過電磁鐵控制,小鐵球從A處自由下落,并依次經(jīng)過光電門B、C,測得小球在B、C光電門中遮擋光速的時間分別為t1t2,用刻度尺測量出B、C光電門的高度差h,查得本地重力加速度的值為g.

回答下列問題:

(1)若用螺旋測微器測小鐵球直徑時如圖乙所示,則小鐵球的直徑d=_______________mm

(2)實驗中需驗證的關(guān)系式是:________________(用題中所給物理量表示);

(3)寫出一條減小實驗誤差的建議:___________________.

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【題目】下列有關(guān)溫度和內(nèi)能說法正確的是( )

A. 相同溫度相同質(zhì)量的碳粉和碳塊內(nèi)能不相同

B. 定質(zhì)量的物體體積被壓縮但溫度不變,內(nèi)能一定增大

C. 一帶有充氣嘴的鐵質(zhì)容器A充滿某種氣體,再充入部分另一種氣體,密封后放入冷水中足夠長時間后,A內(nèi)氣體的內(nèi)能可能比原來A內(nèi)氣體內(nèi)能大

D. 定質(zhì)量的水變成冰,水分子平均動能可能不變

E. 定質(zhì)量的理想氣體體積膨脹后,內(nèi)能可能不變

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