【題目】如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向(包括x軸正方向和負(fù)方向)發(fā)射帶正電的同種粒子，速度大小都是v0，在的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中q與m分別為該種粒子的電荷量和質(zhì)量；在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).ab為一塊很大的平面感光板，放置于y=2d處，觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好沒(méi)有粒子打到ab板上.(不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用)

(1)求粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(3)將ab板平移到距x軸最遠(yuǎn)什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）根據(jù)動(dòng)能定理得，可得剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率

（2）根據(jù)（1）可知，對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子，其進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方向的夾角

其在電場(chǎng)中沿x軸正方向的位移

若沿x軸正方向輸出的粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板上，因此沿x軸正方向射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與ab板相切，如圖甲所示：

由幾何關(guān)系可知

可得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

洛倫茲力提供向心力

可得

（3）若沿x軸負(fù)方向射出的粒子能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上，臨界情況就是沿x軸負(fù)方向射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡恰好與ab板相切.如圖乙所示：

由圖可知，此時(shí)磁場(chǎng)寬度為

即當(dāng)ab板位于的位置時(shí)，恰好所有粒子均能打到板上.

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】如圖所示，光滑水平軌道MN、PQ和光滑傾斜軌道NF、QE在Q、N點(diǎn)連接，傾斜軌道傾角為θ，軌道間距均為L．水平軌道間連接著阻值為R的電阻，質(zhì)量分別為M、m，電阻分別為R、r的導(dǎo)體棒a、b分別放在兩組軌道上，導(dǎo)體棒均與軌道垂直，a導(dǎo)體棒與水平放置的輕質(zhì)彈簧通過(guò)絕緣裝置連接，彈簧另一端固定在豎直墻壁上．水平軌道所在的空間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，傾斜軌道空間區(qū)域存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)區(qū)域僅分布在QN和EF所間的區(qū)域內(nèi)，QN、EF距離為d，兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，以QN為分界線(xiàn)且互不影響．現(xiàn)在用一外力F將導(dǎo)體棒a向右拉至某一位置處，然后把導(dǎo)體棒b從緊靠分界線(xiàn)QN處由靜止釋放，導(dǎo)體棒b在出磁場(chǎng)邊界EF前已達(dá)最大速度．當(dāng)導(dǎo)體棒b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，撤去作用在a棒上的外力后發(fā)現(xiàn)a棒仍能靜止一段時(shí)間，然后又來(lái)回運(yùn)動(dòng)并最終停下來(lái)．求：

（1）導(dǎo)體棒b在傾斜軌道上的最大速度

（2）撤去外力后，彈簧彈力的最大值

（3）如果兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2且導(dǎo)體棒電阻R=r，從b棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到a棒最終靜止的整個(gè)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，求彈簧最初的彈性勢(shì)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,物體A、B放在物體C上,水平力F水平向左作用于A上,使A、B、C一起在水平地面向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則（ ）

A. 物體A受到三個(gè)力作用 B. 物體C受到六個(gè)力作用

C. 物體C受到三個(gè)摩擦力的作用 D. C對(duì)B有向左的摩擦力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩列沿繩傳播的簡(jiǎn)諧橫波(虛線(xiàn)表示甲波，實(shí)線(xiàn)表示乙波)在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，M為繩上x=0.2m處的質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是_________.(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A.M點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)

B.由圖示時(shí)刻開(kāi)始，再經(jīng)甲波的周期，質(zhì)點(diǎn)M將位于波峰

C.位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)與M點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相反的

D.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的速度為零

E.甲波的傳播速度v1比乙波的傳播速度v2大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離

A. 帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) B. P點(diǎn)的電勢(shì)將降低 C. 帶點(diǎn)油滴的電勢(shì)將減少 D. 若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，兩段等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)將質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）懸掛在O點(diǎn)，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，出現(xiàn)了如圖（b）所示的的狀態(tài)，小球B剛好位于O點(diǎn)正下方。則F1與F2的大小關(guān)系正確的是（ ）

A. F1=4F2 B. F1=3F2 C. 2F1=3F2 D. 2F1=5F2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為α，如圖所示，將質(zhì)量為m的物體放在皮帶傳送機(jī)上，隨皮帶一起向下以加速度為a（a＞gsin α）勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則（ ）

A. 小物體受到的靜摩擦力的方向一定沿皮帶向上

B. 小物體受到的靜摩擦力的方向一定沿皮帶向下

C. 小物塊受到的靜摩擦力的大小可能等于mgsinα

D. 小物塊受到的靜摩擦力的大小可能等于零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在空軍演習(xí)中，某空降兵從懸停的飛機(jī)上跳下，經(jīng)10s打開(kāi)降落傘，他從跳離飛機(jī)到落地的過(guò)程中，沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是　　

A. 內(nèi)空降兵處于超重狀態(tài)

B. 內(nèi)空降兵和傘整體所受空氣阻力越來(lái)越大

C. 空降兵和傘整體所受重力小于空氣阻力

D. 內(nèi)空降兵的平均速度等于

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體B疊放在物體A上，A的上表面水平．A、B一起沿著傾角為θ的固定光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，在A、B一起沿光滑斜面下滑的過(guò)程中（　�。�

A. B受到的支持力為mgsin2θ

B. B受到的靜摩擦力方向水平向左

C. A對(duì)B的作用力為mgsinθ，方向沿斜面向下

D. B物體的機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案