【題目】在甲圖中,帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng).該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后,最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn),如圖甲所示,測(cè)得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計(jì).

(1)設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,求該粒子的比荷 ;
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變.要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上(MN足夠長(zhǎng)),求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件.

【答案】
(1)解:帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)速度為v,由動(dòng)能定理

進(jìn)入磁場(chǎng)后帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑r,

打到H點(diǎn)有

由①②③得

答:設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,則該粒子的比荷 ;


(2)解:要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)偏角小于90°,臨界狀態(tài)為90°

如圖所示,磁場(chǎng)區(qū)半徑 所以磁場(chǎng)區(qū)域半徑滿足

答:若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的區(qū)域?yàn)閳A形,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變.要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后不能打到MN邊界上(MN足夠長(zhǎng)),則磁場(chǎng)區(qū)域的半徑應(yīng)滿足 的條件.


【解析】(1)粒子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理與牛頓第二定律,由洛倫茲力提供向心力,并由幾何關(guān)系,即可求解;(2)所有帶電粒子都不能打到MN邊界上,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)偏角小于90°,所以由臨界狀態(tài)入手,得出磁場(chǎng)區(qū)域的滿足條件.

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,光滑平行導(dǎo)體軌M、N固定在水平面上,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合電路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)( )(不考慮兩根導(dǎo)線之間的相互作用)

A.P、Q將互相遠(yuǎn)離
B.P、Q相互相靠攏
C.磁鐵的加速度小于g
D.磁鐵的加速度仍為g

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】研究共點(diǎn)力的合成的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示.

1)圖乙中的FF′兩力中,方向一定沿AO方向的是

2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

3)實(shí)驗(yàn)中可減小誤差的措施有

A.兩個(gè)分力F1、F2的大小要越大越好

B.兩個(gè)分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好

C.拉橡皮筋時(shí),彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

DAO間距離要適當(dāng),將橡皮筋拉至結(jié)點(diǎn)O時(shí),拉力要適當(dāng)大些.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】城市的私家車數(shù)量增速很快,交通問(wèn)題多發(fā),某出租車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,私家車以4 m/s的速度與出租車平行同向做勻速直線運(yùn)動(dòng),出租車經(jīng)過(guò)私家車旁邊時(shí)司機(jī)看見(jiàn)私家車前輪胎沒(méi)氣壓癟了,想提示對(duì)方,開(kāi)始以0.5 m/s2的加速度剎車等私家車,從出租車剎車開(kāi)始計(jì)時(shí),求:

(1)私家車在追上出租車前,兩車相距的最大距離;

(2)私家車追上出租車所用的時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,靜止在水平地面的物塊A,受到水平向右的拉力F作用,F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則 ( )

A. 0t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大

B. t2時(shí)刻物塊A的加速度最大

C. t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng)

D. t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MAC、NBD水平放置,MA、NB間距L=0.4m,AC、BD的延長(zhǎng)線相交于E點(diǎn)且AE=BE,E點(diǎn)到AB的距離d=6m,M、N兩端與阻值R=2Ω的電阻相連,虛線右側(cè)存在方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.一根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)=0.4m、質(zhì)量m=0.6kg、電阻不計(jì)的金屬棒,在外力作用下從AB處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌水平向右運(yùn)動(dòng),棒與導(dǎo)軌接觸良好,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上消耗的電功率不變,求:

(1)電路中的電流I;
(2)金屬棒向右運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中克服安培力做的功W.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,空間有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).t=0時(shí)刻,一電子以速度v0經(jīng)過(guò)x軸上的A點(diǎn),沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng).A點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣ ,0),其中R為電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.不計(jì)重力影響,則以下結(jié)論正確的是( )

A.電子經(jīng)過(guò)y軸時(shí),速度大小仍為v0
B.電子在t= 時(shí),第一次經(jīng)過(guò)y軸
C.電子第一次經(jīng)過(guò)y軸的坐標(biāo)為(0, R)
D.電子第一次經(jīng)過(guò)y軸的坐標(biāo)為(0, R)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某校開(kāi)展研究性學(xué)習(xí),某研究小組根據(jù)光學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)液體折射率的儀器.如圖所示,在一個(gè)圓盤上,過(guò)其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF.在半徑OA上,垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持位置不變.每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中,而且總使得液面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2 . 同學(xué)們通過(guò)計(jì)算,預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可以直接讀出液體折射率的值.
①若∠AOF=30°,OP3與OC之間的夾角為45°,則在P3處刻的折射率為
②若在同一液體中沿AO方向射入一束白光,最靠近0C邊的是哪種顏色的光? . 增大入射角度,哪種顏色的光在刻度盤上先消失?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在t=0時(shí),A、B兩物體在同一地點(diǎn)以相同的初速度沿同一方向運(yùn)動(dòng),A物體的v-t圖象如圖,B物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停止,兩物體的位移相同,下列說(shuō)法正確的是:

A. B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能等于A

B. 在途中B始終在A的前方

C. 在途中任一時(shí)刻兩物體的速度不可能相同

D. 在途中任一時(shí)刻兩物體的加速度不可能相同

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案