【題目】邊長為3L的正方形區(qū)域分成相等的三部分,左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場,中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場,如圖所示.左側(cè)磁場垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1;右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,方向垂直于紙面向里;中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速,加速電壓為U,加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場且與左邊界的夾角θ=300,又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場平行的方向進(jìn)入電場,不計粒子重力.求:

1)粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大小v;

2)左側(cè)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B1;

3)若,電場強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣cd間離開?

【答案】123

【解析】

根據(jù)動能定理求出粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大;結(jié)合圓心角和粒子的運(yùn)動時間求出粒子在左側(cè)磁場中運(yùn)動的軌道半徑,根據(jù)洛倫磁力提供向心力求出左側(cè)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度;作出粒子在上邊緣cd間離開磁場的軌跡圖,結(jié)合臨界狀態(tài),根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑,結(jié)合半徑公式和動能定理求出電場強(qiáng)度的范圍;

解:(1)粒子在電場中運(yùn)動時:

解得:

(2)粒子進(jìn)入磁場

由幾何關(guān)系可知粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為α=600

解得

(3)粒子在磁場中運(yùn)動,在上邊緣cd間離開的速度分別為,與之相對應(yīng)的半徑分別為.由分析知

由牛頓第二定律:

粒子在電場中:

解得:

同理:

所以電場強(qiáng)度的范圍為:

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】某同學(xué)用玻璃瓶和吸管做了一個簡易溫度計,如圖所示。室溫27℃時,將裝有半瓶水的圓柱形玻璃瓶豎直放置,插入粗細(xì)均勻的吸管至瓶底部,記下吸管沒入水面的位置,刻度為27℃,測得水面以上吸管長度為12cm;重新將吸管插入瓶底,密封瓶口,再將瓶豎直放入57℃的溫水中,一段時間后,吸管中水面上升了6cm,吸管該位置標(biāo)記為57℃;將吸管的27℃標(biāo)記和57℃標(biāo)記間均勻刻線,并將吸管其它部分依次均勻刻線,即制成一簡易溫度計。

①該溫度計最大量程是多少?若忽略吸管中水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),溫度達(dá)最大量程時,瓶內(nèi)水的體積占瓶容積的比例為多大?___________

②若考慮吸管中水柱產(chǎn)生壓強(qiáng)對瓶內(nèi)封閉氣體體積的影響,實(shí)際的80℃溫度線應(yīng)比吸管上80℃刻線位置______(選填“高”或“低”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外,電場方向豎直向上.有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱,如圖所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下,求:

1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?

2)所用時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧波,實(shí)線是t=0s時刻的波形圖,虛線是t=02s時刻的波形圖.

1)若波沿x軸負(fù)方向傳播,求它傳播的速度.

2)若波沿x軸正方向傳播,求它的最大周期.

3)若波速是25 m/s,求t=0s時刻P點(diǎn)的運(yùn)動方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車右端有一半圓形光滑軌道BC相切車表面于B點(diǎn),一個質(zhì)量為m=1.0kg可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊放置在A點(diǎn),隨小車一起以速度v0=5.0m/s沿光滑水平面上向右勻速運(yùn)動.勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧固定在右側(cè)豎直擋板上.當(dāng)小車壓縮彈簧到最短時,彈簧自鎖(即不再壓縮也不恢復(fù)形變),此時,物塊恰好在小車的B處,此后物塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C.已知小車上表面水平且離地面的高度h=0.45m,小車的質(zhì)量為M=1.0kg,小車的長度為l=1.0m,半圓形軌道半徑為R=0.4m,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2.重力加速度g10m/s2,試求:

1)物塊運(yùn)到B點(diǎn)時的速度vB;

2)彈簧在壓縮到最短時具有的彈性勢能Ep;

3)若小物塊落到小車上發(fā)生碰撞,碰撞后水平方向的速度不變,豎直方向等速率返回,小車始終保持靜止,求物塊落地點(diǎn)到小車左端A的水平距離x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某時刻的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖,此時a波上某質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向如圖所示,則下列說法正確的是(  )

A. 兩列波具有相同的波速

B. 此時b波上的質(zhì)點(diǎn)Q正向上運(yùn)動

C. 一個周期內(nèi),Q質(zhì)點(diǎn)沿x軸前進(jìn)的距離是P質(zhì)點(diǎn)的1.5

D. P質(zhì)點(diǎn)完成30次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點(diǎn)可完成20次全振動

E. a波和b波在空間相遇處會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在矩形ABCD內(nèi),對角線BD以上的區(qū)域存在平行于AD向下的勻強(qiáng)磁場,對角線BD以下的區(qū)域存在垂直于紙面的云強(qiáng)磁場(圖中未標(biāo)出),其中AD邊長為L,AB邊長為,一個質(zhì)量為m、電荷量為+ q的帶電粒子(不計重力)以初速度A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場,經(jīng)對角線BD某處垂直BD進(jìn)入磁場。求:

1)該粒子進(jìn)入磁場時速度的大。

2)電場強(qiáng)度的大;

3)要使該粒子能從磁場返回電場,磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足什么條件?(結(jié)論可用根式來表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(a)為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖,P是平衡位置在x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x4.0 m處的質(zhì)點(diǎn);圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像,下列說法正確的是(

A. t0.25 s時,質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸負(fù)方向相同

B. t0.10 st0.25 s,該波沿x軸正方向傳播了6 m

C. t0.10 st0.6 s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為100 cm

D. 質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y0.10sin 10πt (m)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5700年。已知植物存活期間,其體內(nèi)14C12C的比例不變;生命活動結(jié)束后,14C的比例持續(xù)減小,F(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是( 。

A. 該古木的年代距今約5700B. 具有相同的中子數(shù)

C. 衰變?yōu)?/span>的過程中放出射線D. 增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速的衰變

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