【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理圖,圓心角為90°的扇形區(qū)域OPQ中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,所有帶電粒子經(jīng)加速電壓U加速后從小孔C射出,由磁場邊界OPN點垂直OP進(jìn)入磁場區(qū)域,然后均從邊界OQ射出,ON=l,不計粒子重力。

(1)若由靜止開始加速的某種粒子X從邊界OQ射出時速度方向與OQ垂直,其軌跡如圖中實線所示,求該粒子的比荷

(2)若由靜止開始加速的另一種粒子Y,其比荷是X粒子比荷的,求該粒子在磁場區(qū)域中運動的時間t。

【答案】(1) ;(2)

【解析】

(1) X粒子在電場中加速的末速度為v0,由動能定理可得

在磁場中由洛倫茲力充當(dāng)向心力可得

由幾何知識可知,粒子的軌道半徑為

r=l

聯(lián)立解得

(2)Y粒子在電場中加速的末速度為v1,由動能定理可得

在磁場中由洛倫茲力充當(dāng)向心力可得

解得

r1=2l

Y粒子在磁場中的軌跡如圖所示,圓心為O1,

由圖可得

由三角函數(shù)可知

所以在磁場中運動的時間為

聯(lián)立解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行,通過頻閃照片分析得知,滑塊在最初2 s內(nèi)的位移是最后2 s 內(nèi)位移的2倍,且已知滑塊最初開始1 s內(nèi)的位移為2.5 m,由此可求得(  )

A. 滑塊的加速度大小為5 m/s2

B. 滑塊的初速度為5 m/s

C. 滑塊運動的總時間為3 s

D. 滑塊運動的總位移為4.5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ,傳送帶以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ,則能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的圖象是(

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量的木塊A套在水平桿上,并用輕繩將木塊與質(zhì)量的小球B相連.今用跟水平方向成角的力,拉著球帶動木塊一起向右勻速運動,運動中M、m相對位置保持不變,.:

(1)運動過程中輕繩與水平方向夾角;

(2)木塊與水平桿間的動摩擦因數(shù)為.

(3)當(dāng)為多大時,使球和木塊一起向右勻速運動的拉力最小?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN 是一半圓形絕緣線,O 點為圓心,P 為絕緣線所在圓上一點,且 OP垂直于 MN,等量異種電荷分別均勻分布在絕緣線上、下圓弧上.下列說法中正確的( )

A.O 點處和 P 點處的電場強(qiáng)度大小相等,方向相同

B.O 點處和 P 點處的電場強(qiáng)度大小不相等,方向相同

C.將一正點電荷沿直線從 O 移動到 P,電場力始終不做功

D.將一正點電荷沿直線從 O 移動到 P,電勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在《探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律》實驗中

1)用試觸的方法確定電流方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。如圖(1)所示實驗表明,如果電流從負(fù)接線柱流入指針將向______偏轉(zhuǎn)(填左或右)。

2)觀察如圖(2)所示的線圈繞線方向,若電流從A流入到B流出,從上向下看電流的方向為______(填順時針或逆時針)。

3)用如圖(3)所示的實驗裝置,若電流表指針向右偏轉(zhuǎn),則線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向_______(填向上或向下)。用電流表觀察感應(yīng)電流的方向,然后判斷感應(yīng)電流的磁場方向,得到如下實驗記錄。

磁鐵的磁場方向

向下

向下

向上

向上

磁鐵的磁通量的變化

增大

減小

增大

減小

感應(yīng)電流的磁場方向

向上

向下

向下

向上

由些得出下列判斷中正確的是_________

A.感應(yīng)電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相反

B.感應(yīng)電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相同

C.磁通量增大時,感應(yīng)電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相反

D.磁通量減小時,感應(yīng)電流的磁場方向和磁鐵的磁場方向一定相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),位于原點O的放射源向各方向均勻發(fā)出速率為v0的帶正電粒子,粒子的質(zhì)量均為m、電荷量均為q。在直線y=d下方分布著一個左右足夠?qū)、方向?/span>y軸正向的勻強(qiáng)電場E;在直線y=d上方有一平行于x軸的感光板MN,直線y=dMN之間區(qū)域有左右足夠?qū)挕⒎较虼怪庇诩埰矫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=。粒子第一次離開電場上邊界y=d時,能夠到達(dá)的最右側(cè)位置為,不計粒子重力以及粒子間的相互作用,只考慮每個粒子在電場中和磁場中各運動一次。

1)求電場強(qiáng)度的大小E;

2)若要求所有粒子都不能打在感光板MN上,則MNx軸的最小距離h1是多大?

3)若要求所有粒子都能打在感光板MN上,則MNx軸的最大距離h2是多大?當(dāng)MNx軸的距離為h2時,MN板上被粒子擊中的長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為,則下列說法正確的是(  )

A.從圖示時刻開始,質(zhì)點b比質(zhì)點a晚回到平衡位置

B.從圖示時刻開始,經(jīng)時間處質(zhì)點通過的路程為

C.若該波波源從處沿x軸正方向運動,則在處接收到的波的頻率將小于

D.若該波傳播過程中遇到寬約為的障礙物,則能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)想把滿偏電流為的電流表改裝成為雙量程電壓表,并用改裝的電表去測量某電源的電動勢和內(nèi)阻:

(1)圖甲是測量內(nèi)阻的實驗原理圖,其中量程小于,先閉合開關(guān),將撥向接點a,調(diào)節(jié)變阻器直至滿偏。

(2)保持滑片位置不動,將撥向接點b,調(diào)節(jié),直至滿偏,此時電阻箱旋鈕位置如圖乙所示,記錄數(shù)據(jù),斷開。

(3)現(xiàn)用電流表改裝成0~1.5V0~3.0V的雙量程電壓表,電路如圖丙所示;則______。

(4)用改裝后的電壓表的0~擋接在待測電源(內(nèi)阻較大)兩端時,電壓表的示數(shù)為;換用0~擋測量,示數(shù)為;則電源的電動勢E______V,內(nèi)阻r______

(5)將上述電源與兩個完全相同的元件X連接成電路圖丁,X元件的伏安特性曲線如圖戊;則通過X元件的工作電流為______。

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