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【題目】如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內有平行于紙面的勻強偏轉電場,電場與水平方向成60°角,同心大圓半徑為,兩圓間有垂直于紙面向里的勻強磁場(圓的邊界上有磁場),磁感應強度為B。質量為m,帶電量為+q的粒子經電場加速后恰好沿磁場邊界進入磁場,經磁場偏轉恰好從內圓的最高點A處進入電場,并從最低點C處離開電場。不計粒子的重力。求:(1)該粒子從A處進入電場時的速率;

2)偏轉電場的場強大小;

3)使該粒子不進入電場并在磁場中做完整的圓周運動,進入磁場的速度范圍。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】1)粒子在磁場中做圓周運動,運動軌跡如圖所示:

由幾何知識得:r2+r-R2=R2,解得:R=r,
洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m
解得:v=;
2)由幾何知識得:cosθ=,則:θ=30°
由題意可知,電場與水平方向成60°角,則粒子進入電場時速度方向與電場方向垂直,帶電粒子進入電場后做類平拋運動,垂直與電場方向:2rcos60°=υt,
沿電場方向:2rsin60°=t2,
解得:E=;
3)粒子在電場中加速,由動能定理得:Uqmυ2-0,
粒子在磁場中做圓周運動,由牛頓第二定律得:Bqυm,
解得:U;
粒子不進入電場并在磁場中做完整的圓周運動,運動軌跡如圖所示:

①粒子軌道半徑:R1r,則:υ1 ,U1,
②粒子軌道半徑:R2rυ2,U2
③粒子軌道半徑:R3,υ3U3,
加速電壓的取值范圍:U(0 ]U[, ]

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,坐標原點O處有一點狀的放射源,它向xOy平面內的x軸上各個方向發(fā)射粒子, 粒子的速度大小都是,在0yd的區(qū)域內分布有指向y軸正方向的勻強電場,場強大小為,其中qm分別為粒子的電荷量和質量;在dy2d的區(qū)域內分布有垂直于xOy平面的勻強磁場. ab為一塊很大的平面感光板,放置于y2d處,如圖所示. 觀察發(fā)現(xiàn)此時恰無粒子打到ab板上. (不考慮粒子的重力)

(1)粒子剛進入磁場時的動能;

(2)求磁感應強度B的大小;

(3)ab板平移到什么位置時所有粒子均能打到板上?并求出此時ab板上被粒子打中的區(qū)域的長度.

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1)木塊從傳送帶左端到達右端的時間;

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【題目】科學家發(fā)現(xiàn)太陽系外某一恒星有一行星,并測得它圍繞該恒星運行一周所用的時間為1200 年,它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100 倍。假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓周,僅利用以上兩個數(shù)據可以求出的量是

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B. 恒星與太陽密度之比

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【題目】以下是有關近代物理內容的若干敘述,其中正確的是__________.

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B.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,但原子的能量增大

C.太陽輻射的能量主要來自太陽內部的裂變反應

D.比結合能越大,原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩(wěn)定。

E.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應,可能是因為這束光的光強太小

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【題目】如圖所示,水平桌面上的輕質彈簧一端固定,另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長度時物塊位于O(圖中未標出)。物塊的質量為m,AB=a,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點,拉力做的功為W。撒去拉力后物塊由靜止向左運動,經O點到達B點時速度為零。重力加速度為g。則上述過程中(

A. O點時,物塊的動能小于Wμmga

B. 物塊在A點時,彈簧的彈性勢能等于Wμmga

C. 物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于Wμmga

D. 物塊動能最大時彈簣的彈性勢能小于物塊在B點時彈簧的彈性勢能

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【題目】伽利略對自由落體運動的研究,是科學實驗和邏輯思維的完美結合,下圖可大致表示其實驗和思維的過程。讓小球由傾角為的光滑斜面滑下,然后在不同的時分別進行多次實驗,最后推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動。對這一過程的分析,下列說法中不正確的是

A. 采用圖甲的斜面實驗,可沖淡重力的作用,使時間更容易測量

B. 讓不同質量的球沿相同斜面下滑,可證實小球均做加速度相同的勻變速運動

C. 伽利略通過實驗直接測量了物體自由下落的位移與時間的平方的關系

D. 圖甲是實驗現(xiàn)象,圖丁的情景是經過合理的外推得到的結論

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【題目】如下圖所示,長為l的細繩一端固定在O點,另一端拴住一個小球,在O點的正下方與O點相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子;把小球拉起使細繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當細繩碰到釘子的瞬間,下列說法正確的是( )

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