【題目】太空中存在大量高能粒子流,可認(rèn)為是由電量相同的正、負(fù)離子組成的等離子體,這些高能粒子可作為太空飛船的能量來源之一。如圖所示,該裝置左側(cè)部分可用來收集高能粒子,由兩塊間距為d的平行金屬板M、N組成,板間加有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,高能粒子源源不斷從左側(cè)以速度v0水平人射,最終在MN兩極板間形成穩(wěn)定的電勢差,并給右側(cè)平行板電容器PQ供電。粒子重力均不計(jì),求:

(1)穩(wěn)定時(shí)MN金屬板間電勢差大小U,并判斷哪塊金屬板電勢更高;

(2)右側(cè)電容器靠近Q板處有一放射源S,可釋放初速度為0質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,求出該粒子從P板小孔射出時(shí)的速度大小。

【答案】(1)U=Bv0d, 下極板電勢更高 (2)

【解析】

(1)根據(jù)左手定則可明確正粒子偏轉(zhuǎn)方向,從而確定正極板;再根據(jù)平衡條件求出穩(wěn)定后電勢差大。

(2)粒子在電場中加速,根據(jù)動能定理即可求出射出時(shí)的速度.

(1)帶正電粒子受向下的洛倫茲力偏轉(zhuǎn),所以下極板帶正電,電勢更高;

設(shè)高能粒子帶電量為q0,當(dāng)高能粒子所受電場力與洛倫茲力等大反向后,粒子不再偏轉(zhuǎn),則根據(jù)平衡條件有:

解得:U=Bv0d

(2)粒子經(jīng)過電容器加速,則由動能定理有:

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】現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示,在上、下兩個(gè)電磁鐵的磁極之間有一個(gè)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,所產(chǎn)生的感生電場使電子加速。甲圖為側(cè)視圖,乙圖為真空室的俯視圖。若此時(shí)電磁鐵中通有圖示電流,電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動,則下列說法正確的是()

A. 若電磁鐵中電流減小,則電子被加速

B. 若電磁鐵中電流增大,則電子被加速

C. 若電子被加速,是因?yàn)槁鍌惼澚ζ渥稣?/span>

D. 電子受到的感生電場力提供圓周運(yùn)動的向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B為平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連,兩板的中央各有一小孔MN,今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方相距為dP點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路返回,若保持兩極板間的電壓不變,則不正確的是( 。

A. A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回

B. A板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

C. B板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回

D. B板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN。在PMN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖。若用外力使MN保持豎直,緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過程中,下列說法中正確的是

A. MNQ的作用力先減小后增大

B. 地面對P的摩擦力逐漸減小

C. P、Q間的彈力逐漸增大

D. 地面對P的支持力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為41,電壓表和電流表可視為理想電表,現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓U=311sin(100πt)V時(shí),燈泡L1、L2均正常發(fā)光則下列說法中正確的是

A. 該交流電的方向每秒鐘改變50

B. 電壓表的示數(shù)為55V

C. 若將變阻器的滑片P向下滑動,則L1變亮、L2將變暗

D. 若將變阻器的滑片P向上滑動,則原線圈的輸入功率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在y>0的空間中存在著垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場,在y<0的空間中存在著平行于xoy平面的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向成45°角斜向上。一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度進(jìn)入磁場,方向與x軸負(fù)方向成45°角斜向上,然后經(jīng)過M點(diǎn)進(jìn)入電場,并與y軸負(fù)半軸相交于N點(diǎn)。已知M點(diǎn)坐標(biāo)為(L,0)N點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-)(不考慮粒子所受的重力)求:

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;

(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】阿特武德機(jī)是早期測量重力加速度的裝置,由英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。某同學(xué)根據(jù)其原理設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量重力加速度g。細(xì)繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下:

①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H;

②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼;

③左手將重錘2壓在地面上,保持系統(tǒng)靜止。釋放重錘2,同時(shí)右手開啟秒表,在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí),記錄下落時(shí)間;

④重復(fù)測量3次下落時(shí)間,取其平均值作為測量值t

請回答下列問題:

(1)步驟④可以減小對下落時(shí)間t測量的________(選填偶然系統(tǒng))誤差;

(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)以下說法正確的是______

Am相比于重錘的質(zhì)量越小,加速度越小,運(yùn)動的時(shí)間就越大,測量的相對誤差就越小

B.繩子的張力大于重錘和小鉤碼的重力之和

C.若忽略一切摩擦阻力,實(shí)驗(yàn)過程中小鉤碼不慎掉落,則重錘立即做減速運(yùn)動。

(3)滑輪的摩擦阻力會引起實(shí)驗(yàn)誤差,F(xiàn)可以在重錘1上加適當(dāng)?shù)南鹌つ嘤糜谄胶饽Σ磷枇,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量,并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為 。用實(shí)驗(yàn)中的測量量和已知量表示g,得g= ______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計(jì),其上端接一小燈泡,電阻為。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為0.2kg,接入電路的電阻為,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放,運(yùn)動一段時(shí)間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g10m/s2sin37°=0.6

A. 2.5m/s,1W B. 5m/s1W C. 7.5m/s,9W D. 15m/s,9W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),軌跡如圖中虛線所示,帶箭頭的實(shí)線表示電場線。不計(jì)粒子所受重力,則下列說法正確的是( 。

A. 粒子帶正電

B. 粒子在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度

C. 粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度

D. 粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能

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