【題目】如圖所示,在半徑R=6cm的圓形區(qū)域內(nèi),有一方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,其右側(cè)放置長度L=20cm,間距d=20cm的相互平行的金屬板,它們的左側(cè)邊界線恰好與磁場圓的右端點(diǎn)相切,上極板與圓的最高點(diǎn)等高,兩極板加上U=6.24×104V的直流電壓。在圓形磁場的最低點(diǎn)A處有一放射源,它在A點(diǎn)切線上方180°豎直平面內(nèi)向上打出粒子射入圓形磁場中,打出的粒子速率均相等,且按角度均勻分布,所有粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,都能垂直電場的方向進(jìn)入電場中。已知,粒子的質(zhì)量m=9.6×10-27kg,電量q=1.6×10-19C。假設(shè)到達(dá)下極板的粒子完全被吸收。重力不計。求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6

(1)粒子的速率;

(2)被下極板吸收的粒子占總粒子的百分比。

【答案】(1);(2)29.44%

【解析】

(1)畫出粒子在磁場中的任一條軌跡如圖,據(jù)幾何關(guān)系得,粒子在磁場中的軌道半徑

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,有

解得:粒子的速率

(2)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,粒子在電場中的加速度

打在下極板右端點(diǎn)的粒子運(yùn)動時間

打在下極板右端點(diǎn)的粒子豎直方向運(yùn)動的距離

設(shè)打在下極板右端點(diǎn)的粒子射入磁場時與水平方向夾角為θ,由幾何關(guān)系可得

解得

所以被吸收的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分比

練習(xí)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,豎直平面內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,下面關(guān)于某帶正電粒子在平面內(nèi)運(yùn)動情況的判斷,正確的是(

A.若不計重力,粒子可能沿軸正方向做勻速運(yùn)動

B.若不計重力,粒子可能沿軸正方向做勻加速直線運(yùn)動

C.若重力不能忽略,粒子不可能做勻速直線運(yùn)動

D.若重力不能忽略,粒子仍可能做勻速直線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上.現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F,木塊在長木板上滑行,長木板始終靜止.已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.則(  )

A. μ1一定小于μ2

B. μ1可能大于μ2

C. 改變F的大小,F>μ2(m1m2)g時,長木板將開始運(yùn)動

D. F作用于長木板,F>(μ1μ2)(m1m2)g時,長木板與木塊將開始相對滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電子感應(yīng)加速器的工作原理如圖所示,上、下為電磁鐵的兩個磁極,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空室中做圓周運(yùn)動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為側(cè)視圖,下圖為真空室的俯視圖,如果從上向下看,電子沿逆時針方向運(yùn)動。電子做圓周運(yùn)動的軌道半徑不變,因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化,為使電子加速,下列說法正確的是(  )

A.感生電場的方向應(yīng)該沿順時針方向

B.電磁鐵線圈電流的方向不一定是圖示中電流的方向

C.電磁鐵線圈電流的大小可以增大也可以減小

D.電子在圓形軌道中靠洛倫茲力加速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個速度為7.7×104 m/s的中子沿著與磁場垂直的方向射入勻強(qiáng)磁場,擊中一個原來靜止的鋰核后產(chǎn)生一個氦核和另一個新核.測得氦核的速度是2.0×104m/s,方向與反應(yīng)前中子的運(yùn)動方向相同.

(1)寫出核反應(yīng)方程式;

(2)求出氦核和新核的軌道半徑之比;

(3)當(dāng)氦核轉(zhuǎn)6周時,另一新核轉(zhuǎn)幾周?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜電計是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小,如圖所示,A、B是平行板電容器的兩個金屬極板,G為靜電計。開始時開關(guān)S閉合,靜電計指針張開一定角度,為了使指針張開的角度增大,下列采取的措施可行的是(  )

A.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板靠近

B.斷開開關(guān)S后,減小AB兩極板的正對面積

C.斷開開關(guān)S后,將A、B兩極板靠近

D.保持開關(guān)S閉合,將變阻器滑片向右移動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是_____。

A.豎直玻璃管里的水銀面不是平面,而是“上凸”的,這是因?yàn)樗y對玻璃管不浸潤的結(jié)果

B.相對濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值

C.物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體

D.壓縮氣體需要用力,這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)

E.汽缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時,單位時間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示水平面上,O點(diǎn)左側(cè)光滑,右側(cè)粗糙,質(zhì)量分別為m、2m、3m4m4個滑塊(視為指點(diǎn)),用輕質(zhì)細(xì)桿相連,相鄰滑塊間的距離為L;瑝K1恰好位于O點(diǎn),滑塊2、3、4依次沿直線水平向左排開,F(xiàn)對滑塊1施加一水平恒力F,在第2個滑塊進(jìn)入粗糙水平面后至第3個滑塊進(jìn)入粗糙水平面前,滑塊做勻速直線運(yùn)動。已知滑塊與粗糙水平面間的動摩擦因素均為,重力加速度為g,則下列判斷正確的是( 。

A.水平恒力大小為3mg

B.滑塊勻速運(yùn)動的速度大小為

C.在第2個滑塊進(jìn)入粗糙水平面前,滑塊的加速度大小為

D.在水平恒力F的作用下,滑塊可以全部進(jìn)入粗糙水平面

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【題目】研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,用光強(qiáng)相同的黃光和藍(lán)光照射光電管陰極K時,測得相應(yīng)的遏止電壓分別為U1U2,產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖(b)所示。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為-e,黃光和藍(lán)光的頻率分別為ν1ν2,且ν12。則下列判斷正確的是

A. U1>U2

B. (b)中的乙線是對應(yīng)黃光照射

C. 根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率

D. 用藍(lán)光照射時,光電子的最大初動能為eU2

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