【題目】如圖所示,區(qū)域I存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B;區(qū)域存在豎直向上的勻強電場,電場強度為E。兩區(qū)域水平方向足夠?qū),豎直方向的高度均為L。在磁場的上邊界的O點存在一個粒子源,該粒子源不斷地向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子,所有粒子的發(fā)射速率均相等。其中M板位于磁場上邊界,N板位于電場下邊界。粒子中水平向右射入磁場的粒子垂直擊中N板上的A點(圖中未畫出)。不計粒子重力和粒子間相互作用,求:

1)粒子的發(fā)射速率v;

2)打在N板的粒子中在磁場中運動的最短時間t

3)粒子打在N板的區(qū)域長度x。

【答案】1;(2;(3.

【解析】

1)垂直擊中N板的粒子在磁場中軌道半徑

r=L

洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得

解得粒子速度

2)打在N板的粒子在磁場中運動的最短時間t,如圖所示

由幾何關(guān)系得

θ=60°

粒子在磁場中運動的周期

運動時間

解得

3)粒子沿水平向右射入亮點出現(xiàn)在最右側(cè);粒子沿豎直向下射入磁場亮點出現(xiàn)在最左端.

如圖所示豎直向下粒子在電場中做類平拋運動,

豎直方向:

水平方向:

x1=vt

N板上出現(xiàn)亮點區(qū)域長度

x=2L+x1

解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中,某同學把兩根勁度系數(shù)分別為k1、k2的輕彈簧按如圖所示連接起來進行探究。在彈性限度內(nèi),將50克的鉤碼逐個掛在彈簧下端,讀出指針A、B的示數(shù)LALB并填入了下表。

(1)該同學認為彈簧k1頂端O必須位于刻度尺的零刻度處,才能利用表格中的數(shù)據(jù)求出勁度系數(shù)k1,你認為他的觀點正確嗎?答:______(選填正確不正確);

(2)從表格數(shù)據(jù)可以得出:k1______k2(選填”“=”);

(3)該同學把這兩根彈簧等效視為一根彈簧,接著用鉤碼數(shù)分別為“1”“3”這兩組數(shù)據(jù)求其等效勁度系數(shù),求得的結(jié)果為______N/m(保留2位有效數(shù)字,取g=9.8m/s2)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示線圈面積為0. 05m2,共100匝,線圈總電阻為r=1Ω,外電阻R=9Ω,線圈處于T)的勻強磁場中. 當線圈繞OO′以轉(zhuǎn)速n=300r/min勻速轉(zhuǎn)動時,從線圈處于圖示位置開始計時,求:

1)寫出電動勢的瞬時表達式.

2)線圈轉(zhuǎn)過60°時交流電壓表的示數(shù)U.

3)線圈轉(zhuǎn)過1/15 s的過程中,通過電阻的電荷量q.

4)線圈勻速轉(zhuǎn)一圈回路產(chǎn)生的總熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xoy坐標系中第一象限存在勻強電場,電場方向與x軸成45°,第二象限存在豎直向下的勻強電場,電場強度大小都為E,第三和第四象限存在垂直于紙面向里的勻強磁場。一帶正電粒子自A-a,a)點由靜止釋放,經(jīng)Bb0)點進入第一象限,B點未畫出,已知粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,不計粒子的重力,電場和磁場區(qū)域足夠大。

(1)求粒子進入第三象限時速度;

(2)求粒子從進入第三象限到運動到B點的時間;

(3)求粒子進入第一象限后在其軌跡的最高點的速度以及最高點的坐標。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個平行的導軌水平放置,導軌的左側(cè)接一個阻值為R的定值電阻,兩導軌之間的距離為L.導軌處在勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向豎直向上.一質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab垂直于兩導軌放置,導體棒與導軌的動摩擦因數(shù)為μ。導體棒ab在水平外力F作用下,由靜止開始運動了x后,速度達到最大,重力加速度為g,不計導軌電阻。則( 。

A.導體棒ab的電流方向由ab

B.導體棒ab運動的最大速度為

C.當導體棒ab的速度為v0v0小于最大速度)時,導體棒ab的加速度為

D.導體棒ab由靜止達到最大速度的過程中,ab棒獲得的動能為Ek,則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量m=1×106kg,帶電量q=﹣2×108C的微粒以初速度v0豎直向上從A點射入一水平向右的勻強電場,當微粒運動到比A2cmB點時速度大小也是v0,但方向水平,且AB兩點的連線與水平方向的夾角為45°,g10m/s2,

求:(1AB兩點間的電勢差UAB;

2)勻強電場的場強E的大。

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【題目】如圖所示,有質(zhì)子()、氘核()、氚核()和氦核()四種帶電粒子,先后從加速電壓是U1的加速電場中的P點由靜止釋放,被加速后從B板的小孔射出沿CD間的中線進入偏轉(zhuǎn)電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場,都能夠從偏轉(zhuǎn)電場的另一端射出。如果不計重力的影響,以下判斷中正確的是(

A.質(zhì)子()的偏轉(zhuǎn)位移y最大

B.氘核()的偏向角最小

C.氦核()射出偏轉(zhuǎn)電場時的動能最大

D.氚核()的射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中AB為兩塊豎直放置的金屬板,C是一只靜電計,閉合開關(guān)S后,靜電計指針張開一個角度,下述做法與結(jié)論相符合的是( 。

A.保持開關(guān)S閉合,減小A、B間距離,靜電計張角減小

B.保持開關(guān)S閉合,減小A、B間正對面積,靜電計張角不變

C.斷開開關(guān)S后,減小A、B間距離,靜電計張角減小

D.斷開開關(guān)S后,減小A、B間正對面積,靜電計張角不變

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【題目】如圖所示,足夠長的金屬導軌MN、PQ平行放置,間距為L,與水平面成θ角,導軌與定值電阻R1和R2相連,且R1 = R2 = R,R1支路串聯(lián)開關(guān)S,原來S閉合.勻強磁場垂直導軌平面向上,有一質(zhì)量為m、有效電阻也為R的的導體棒ab與導軌垂直放置,它與導軌的接觸粗糙且始終接觸良好,現(xiàn)讓導體棒ab從靜止開始釋放,沿導軌下滑,當導體棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為V,此時整個電路消耗的電功率為重力功率的.已知重力加速度為g,導軌電阻不計,求:

(1)勻強磁場的磁感應強度B的大小和達到穩(wěn)定狀態(tài)后導體棒ab中的電流強度I;

(2)如果導體棒ab從靜止釋放沿導軌下滑x距離后運動達到穩(wěn)定狀態(tài),在這一過程中回路中產(chǎn)生的電熱是多少?

(3)導體棒ab達到穩(wěn)定狀態(tài)后,斷開開關(guān)S,從這時開始導體棒ab下滑一段距離后,通過導體棒ab橫截面的電量為q,求這段距離是多少?

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