【題目】如圖所示,在兩個(gè)水平平行金屬極板間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為E=2×106N/CB1=0.1T,極板的長(zhǎng)度l=m,間距足夠大.在板的右側(cè)還存在著另一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲,圓形區(qū)域的圓心O位于平行金屬極板的中線上,圓形區(qū)域的半徑R=m。有一帶正電的粒子以某速度沿極板的中線水平向右飛入極板后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,飛出圓形磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,不計(jì)粒子的重力,粒子的比荷=2×108C/kg。

1)求粒子沿極板的中線飛入的初速度v0;

2)求圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小;

3)在其他條件都不變的情況下,將極板間的磁場(chǎng)B1撤去,為使粒子飛出極板后不能進(jìn)入圓形區(qū)域的磁場(chǎng),求圓形區(qū)域的圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足的條件。

【答案】1v0=2×107m/s2B2=0.1T3m (或m

【解析】試題分析:(1)粒子在極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:qv0B1=qE

解得:v0=2×107m/s。

2)設(shè)粒子的初速度大小為v,粒子在極板間勻速直線運(yùn)動(dòng),則:qvB1=qE

設(shè)粒子在圓形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,由牛頓第二定律得:

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,由數(shù)學(xué)知識(shí)可得:r="Rcot" 30°,

解得:B2=01T

3)撤去磁場(chǎng)B1后粒子在極板間做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,運(yùn)動(dòng)的加速度為a,

飛出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為vy,速度的偏轉(zhuǎn)角為θ,由牛頓第二定律得:qE=ma,

水平方向:l=vt,豎直方向:,

解得:,即θ=30°

設(shè)粒子飛出電場(chǎng)后速度恰好與圓形區(qū)域的邊界相切時(shí),圓心O離極板右邊緣的水平距離為d,如圖所示

,解得:m

所以圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足m (或m

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】一物體靜止在水平桌面上,則下列說法正確的是

A.物體對(duì)桌面的壓力就是重力

B.物體對(duì)桌面的壓力使物體產(chǎn)生了形變

C.桌面的形變使物體受到了支持力

D.桌面對(duì)物體的支持力使物體產(chǎn)生了形變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是電阻R1R2的伏安特性曲線,并且把第一象限分為、三個(gè)區(qū)域,現(xiàn)在把R1R2并聯(lián)在電路中,消耗的電功率分別為P1P2并聯(lián)總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是(   )

A. 特性曲線在區(qū),P1<P2

B. 特性曲線在Ⅲ區(qū),P1>P2

C. 特性曲線在區(qū)P1>P2

D. 特性曲線在區(qū),P1<P2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出公式應(yīng)用,下列說法中正確的是( 。
A.物體的末速度與時(shí)間成正比
B.物體的位移必與時(shí)間的平方成正比
C.物體速度在一段時(shí)間內(nèi)的變化量與這段時(shí)間成正比
D.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度的方向與速度方向可能相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C三個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別為m2m、3m,B小球帶負(fù)電,電荷量為qA、C兩小球不帶電(不考慮小球間的電荷感應(yīng)),不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來懸掛在0點(diǎn),三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E則以下說法正確的是( )

A. 靜止時(shí),A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mgqE

B. 靜止時(shí),A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mgqE

C. 剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線瞬間,A、B兩小球間細(xì)線的拉力大小為

D. 剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線瞬間,A、B兩小球間細(xì)線的拉力大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】NBA球賽中,籃球以v0=10m/s的速度水平撞擊籃板,撞擊后以v=8m/s的速度反向彈回,球與籃板接觸的時(shí)間△t=0.1s,求:
(1)籃球在水平方向的速度變化量;
(2)籃球與籃板撞擊過程中水平方向的平均加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的墻面MN左側(cè)有個(gè)質(zhì)量為m的圓球,繩子的一端A點(diǎn)固定在球上,某人通過定滑輪在繩的另一端P點(diǎn)拽動(dòng),可以使球在豎直方向上下移動(dòng),繩和滑輪間無摩擦,滑輪可看做質(zhì)點(diǎn).若人拽動(dòng)繩子使圓球緩慢豎直向上移動(dòng),下列說法正確的是( 。

A. 墻面對(duì)圓球的彈力增大,OA繩的拉力增大

B. 墻面對(duì)圓球的彈力增大,OA繩的拉力不變

C. 墻面對(duì)圓球的作用力小于圓球?qū)γ娴淖饔昧?/span>

D. 若繩被拉斷,則繩斷后球的加速度小于重力加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)欲測(cè)一電阻RX (阻值約300Ω)的阻值,可供選擇的儀器有:

電流表A1:量程10mA;
電流表A2:量程0.6A;

電壓表V1:量程3V;
電壓表V2:量程15V;

電源電動(dòng)勢(shì)為4.5V.

該同學(xué)先按圖接好電路,閉合S1后把開關(guān)S2撥至A時(shí)發(fā)現(xiàn)兩電表指針偏轉(zhuǎn)的角度都在滿偏的4/5處;再把開關(guān)S2撥至b時(shí)發(fā)現(xiàn).其中一個(gè)電表的指針偏角幾乎不變,另一個(gè)電表指針偏轉(zhuǎn)到滿偏3/4處,則該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所選電壓表的量程為______,所選電流表的量程為______RX的測(cè)量值為________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、BC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,邊長(zhǎng)L=2 m.若將電荷量均為q=+2.0×106 C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn),已知靜電力常量k=9×109 N·m2/C2,求:

(1)兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大;

(2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.

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