【題目】如圖甲所示,帶正電粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線(xiàn)連續(xù)射入電場(chǎng)中。MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓UMN,兩板間電場(chǎng)可看作是均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng)。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,分界線(xiàn)為CD,EF為屏幕。金屬板間距為d,長(zhǎng)度為l,磁場(chǎng)的寬度為d。已知B=2. 5xl0-3T.l=d=0.2m,每個(gè)帶正電粒子的速度v0=105m/s,比荷= l02C/kg,MN板間最大電壓U=75V,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視作是恒定不變的。取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(l)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑;
(2)帶電粒子向上偏轉(zhuǎn)射出電場(chǎng)的最大速度;
(3)帶電粒子打在屏幕上的范圍。
【答案】(1)0.4m;(2) ;(3)點(diǎn)上方到之間
【解析】
t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子不被加速,進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最小,根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)沿著水平方向和豎直方向正交分解,水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng),豎直方向?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀龠\(yùn)動(dòng),帶電粒子從平行板邊緣射出時(shí),速度最大;經(jīng)過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,粒子速度向上偏轉(zhuǎn)或向下偏轉(zhuǎn),畫(huà)出可能的軌跡圖,根據(jù)洛倫茲力提供向心力得到軌道半徑,通過(guò)幾何關(guān)系求解帶電粒子打在屏幕上的范圍;
解:(1)當(dāng)粒子不偏轉(zhuǎn)穿過(guò)平行金屬板時(shí),粒子在磁場(chǎng)中的圓半徑最小
根據(jù)洛倫茲力提供向心力:
解得:
(2)粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn),豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng):
由以上式子解得;
所以最大速度
設(shè)速度夾角為,正切值為
粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度與水平方向夾角為
(3)當(dāng)粒子以最大速度進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)
粒子剛好與屏幕相切,切點(diǎn)為粒子打在屏幕上的最高點(diǎn)
切點(diǎn)距離屏幕點(diǎn)的距離
當(dāng)粒子以水平速度進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),
所以,帶電粒子打在屏幕上的范圍:點(diǎn)上方到之間
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類(lèi)歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤(pán)發(fā)電機(jī)。圖乙為其示意圖,銅盤(pán)安裝在水平的銅軸上,磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)銅盤(pán);兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤(pán)邊緣接觸,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán),電阻R就有電流通過(guò)。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 回路中恒定電流的大小與銅盤(pán)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)
B. 回路中電流大小和方向不變
C. 回路中電流方向不變,從M經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流進(jìn)電阻R,再?gòu)?/span>N流向銅盤(pán)
D. 銅盤(pán)繞銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,O是正三角形ABC的中心,將帶正電的小球a、b分別放在A、B兩頂點(diǎn),此時(shí)b球所受的庫(kù)侖力大小為F,再將一個(gè)帶負(fù)電的小球c放在C點(diǎn),b球所受的庫(kù)侖力大小仍為F,F(xiàn)固定小球a、c,將小球b從B點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到O點(diǎn)
A. 移動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)小球b不做功
B. 移動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)小球b做正功
C. 小球b在B點(diǎn)的受到的電場(chǎng)力等于在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
D. 小球b在B點(diǎn)的受到的電場(chǎng)力大于在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。按要求安裝好裝置,正確操作得到如圖乙所示的一條紙帶,O點(diǎn)是起始點(diǎn),A、B、C是使用電源頻率戶(hù)50Hz的電火花計(jì)時(shí)器連續(xù)所打的三個(gè)點(diǎn)。重物質(zhì)量m=100 g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8 m/s2。回答下列問(wèn)題:
(1)B點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離是___ cm。
(2)從O點(diǎn)到B點(diǎn),重物動(dòng)能變化量△Ek= ___J。(保留3位有效數(shù)字)
(3)設(shè)從O點(diǎn)到A、B、C點(diǎn)的距離分別為hA、hB、hC,并測(cè)得讀數(shù)。則在誤差允許范圍內(nèi),將測(cè)得的物理量和已知的物理常量數(shù)值帶入表達(dá)式____(選用測(cè)得的物理量和已知的物理常量符號(hào)表示),計(jì)算得到的結(jié)果與在(2)中計(jì)算得到的△Ek相等,即驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,金屬棒ab、cd與足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下.ab棒在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng),則( )
A. 安培力對(duì)ab棒做正功
B. 安培力對(duì)cd棒做正功
C. abdca回路的磁通量先增加后減少
D. F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動(dòng)能增量之和
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成,面積為S的金屬活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門(mén)K。開(kāi)始時(shí),K關(guān)閉,汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為Po和1.2Po,現(xiàn)將K打開(kāi),容器內(nèi)的液體緩慢地流人汽缸,當(dāng)流入的液體體積為0. 2V時(shí),將K關(guān)閉,活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了0.1V。忽略活塞的體積,外界溫度保持不變,重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為一玻璃工件的截面圖,上半部ABC為等腰直角三角形,∠A =90°,BC邊的長(zhǎng)度為2R,下半部是半徑為R的半圓,O是圓心,P、Q是半圓弧BDC上的兩個(gè)點(diǎn),AD、BC垂直相交于O點(diǎn),F(xiàn)有一束平行于AD方向的平行光射到AB面上,從A點(diǎn)射入玻璃的光射到P點(diǎn),已知圓弧BQ與QD的長(zhǎng)度相等,圓弧CP長(zhǎng)度是DP長(zhǎng)度的2倍。
(i)求玻璃的折射率n;
(ii)通過(guò)計(jì)算判斷經(jīng)AB面折射后第一次射到Q點(diǎn)的光是否能夠射出玻璃工件。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的等勢(shì)面,一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí)的動(dòng)能為20eV,經(jīng)過(guò)等勢(shì)面C時(shí)的電勢(shì)能為-10 eV,到達(dá)等勢(shì)面B時(shí)的速度恰好為零,已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5 cm,不計(jì)電子的重力,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電子再次經(jīng)過(guò)D等勢(shì)面時(shí),動(dòng)能為10 eV
B. 電子的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C. C等勢(shì)面的電勢(shì)為10 V
D. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為200 V/m
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系.一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.其中M為帶滑輪的小車(chē)的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量.(滑輪質(zhì)量不計(jì))
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是__________.
A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車(chē),打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為__________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫(huà)出的a-F圖象是一條直線(xiàn),圖線(xiàn)與橫軸的夾角為,求得圖線(xiàn)的斜率為k,則小車(chē)的質(zhì)量為__________.
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專(zhuān)區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話(huà):027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com