【題目】如圖所示,半徑為R的圓與正方形abcd相內(nèi)切,在ab、dc邊放置兩帶電平行金屬板,在板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),且在圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從ad邊中點(diǎn)O1沿O1O方向以速度v0射入,恰沿直線通過圓形磁場(chǎng)區(qū)域,并從bc邊中點(diǎn)O2飛出.若撤去磁場(chǎng)而保留電場(chǎng),粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入,則粒子恰好打到某極板邊緣.不計(jì)粒子重力.

(1)求兩極板間電壓U的大小

(2)若撤去電場(chǎng)而保留磁場(chǎng),粒子從O1點(diǎn)以不同速度射入,要使粒子能打到極板上,求粒子入射速度的范圍.

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析:(1)由粒子的電性和偏轉(zhuǎn)方向,確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,從而就確定了兩板電勢(shì)的高低;再根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出兩板間的電壓.(2)先根據(jù)有兩種場(chǎng)均存在時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)的過程,求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,當(dāng)撤去電場(chǎng)后,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),要使粒子打到板上,由幾何關(guān)系求出最大半徑和最小半徑,從而由洛侖茲力提供向心力就能得出最大的速度和最小速度.

(1)無磁場(chǎng)時(shí),粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有:

解得:

(2)由于粒子開始時(shí)在電磁場(chǎng)中沿直線通過,則有:

撤去電場(chǎng)保留磁場(chǎng)粒子將向上偏轉(zhuǎn),若打到a點(diǎn),如圖甲圖

由幾何關(guān)系有:

由洛倫茲力提供向心力有:

解得:

若打到b點(diǎn),如圖乙所示:

由幾何關(guān)系有:

由洛倫茲力提供向心力有:

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑處處相同的細(xì)玻璃管,A端封閉,C端開口,最初AB段處于水平狀態(tài),中間有一段水銀將氣體封閉在A端,各部分尺寸如圖所示,外界大氣壓強(qiáng)=75cmHg。

1)若從C端緩慢注入水銀,使水銀與端管口平齊,需要注入水銀的長(zhǎng)度為多少?

2)若在豎直平面內(nèi)將玻璃管順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°,最終AB段處于豎直,BC段處于水平位置時(shí),封閉氣體的長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌伲浚ńY(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】節(jié)日期間一商戶用容積為1L壓強(qiáng)為5×105Pa的氫氣儲(chǔ)氣罐連續(xù)為150個(gè)氣球充氣.每個(gè)充氣后的氣球的壓強(qiáng)均為1.1×105Pa,容積均為0.02L.已知充氣前氫氣儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體溫度和充氣后的氣球內(nèi)氣體溫度均等于環(huán)境溫度27℃,充氣結(jié)束時(shí)氫氣儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體的溫度降為-3℃.求:

①給氣球充氣用掉氣體占原來總氣體的百分比;

②充氣結(jié)束時(shí)罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過圓環(huán).金屬桿OM的長(zhǎng)為l,阻值為R,M端與環(huán)接觸良好,繞過圓心O的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).阻值為R的電阻一端用導(dǎo)線和環(huán)上的A點(diǎn)連接,另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸O處的端點(diǎn)相連接.下列判斷正確的是( 。

A. 金屬桿OM旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為

B. 通過電阻R的電流的最小值為,方向從QP

C. 通過電阻R的電流的最大值為

D. OM兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值的最大值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雨滴在空中下落時(shí),由于空氣阻力的影響,最終會(huì)以恒定的速度勻速下降,我們把這個(gè)速度叫做收尾速度.研究表明,在無風(fēng)的天氣條件下,空氣對(duì)下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2來計(jì)算,其中C為空氣對(duì)雨滴的阻力系數(shù)(不同空間為不同常量),ρ為空氣的密度(不同空間密度不同),S為雨滴的有效橫截面積(即垂直于速度 方向的橫截面積).

已知雨滴下落空間范圍內(nèi)的空氣密度為ρ0,空氣對(duì)雨滴的阻力系數(shù)為C0,雨滴下落時(shí)可視為球形,半徑均為R,每個(gè)雨滴的質(zhì)量均為m,且在到達(dá)地面前均已達(dá)到收尾速度,重力加速度為g.

(1)求雨滴在無風(fēng)的天氣條件下沿豎直方向下落時(shí)收尾速度的大小

(2)若根據(jù)云層高度估測(cè)出雨滴在無風(fēng)的天氣條件下由靜止開始豎直下落的高度為h,求每個(gè)雨滴在豎直下落過程中克服空氣阻力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy,在第象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正方向;在第象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長(zhǎng)為Lab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,y軸上的P(0,h)點(diǎn)以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),通過電場(chǎng)后從x軸上的a(2h,0)點(diǎn)進(jìn)入第象限又經(jīng)過磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第象限,且速度與y軸負(fù)方向成45°不計(jì)粒子所受的重力。

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;

(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;

(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃嫦娥工程將分三個(gè)階段實(shí)施,大約用十年左右時(shí)間完成,20071024日,嫦娥一號(hào)繞月探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射成功.以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題,請(qǐng)你解答:

(1)若已知地球質(zhì)量為M,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T,且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng).萬有引力常量為G.試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r.

(2)若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球某水平表面上方h高處以速度v0水平拋出一個(gè)小球,小球落地點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)的水平距離為x.已知月球半徑為R,引力常量為G.試求出月球的質(zhì)量M.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,左端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放置在水平桌面上,靠近長(zhǎng)木板的左端固定有一光電門,右端放置一帶有遮光片的小車,小車和遮光片的總質(zhì)量為M,細(xì)線繞過定滑輪,一端與小車相連,另一端掛有總質(zhì)量為m的若干個(gè)鉤碼,重力加速度為g

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車上的遮光片的寬度,讀數(shù)如圖所示,則遮光片的寬度d=______cm。

(2)用刻度尺測(cè)出小車釋放位置到光電門之間的距離l,用光電門記錄遮光片的遮光時(shí)間,改變小車釋放的位置,測(cè)出多組l、數(shù)據(jù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出圖像如圖丙所示,圖線的斜率為k,則小車的加速度a=____________。(用題中所給的字母表示)

(3)由于小車與木板之間有摩擦力小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能損失=_______。(用題中所給的字母表示)

(4)若將木板的右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力,忽略滑輪與細(xì)線間的摩擦,則小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能__________(填守恒不守恒”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A、B的質(zhì)量分別是,用輕彈簧相連結(jié)放在光滑的水平面上,物體B左側(cè)與豎直墻相接觸。另有一個(gè)物體C從t=0時(shí)刻起以一定的速度向左運(yùn)動(dòng),在t=0.5s時(shí)刻與物體A相碰,碰后立即與A粘在一起不再分開。物體C的v – t圖象如圖所示。試求:

(1)物塊C的質(zhì)量m3;(2)在5.0s到15s的時(shí)間內(nèi)物塊A的動(dòng)量變化的大小和方向。

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