【題目】如圖所示,兩平行金屬板相距為d,板間電壓為U。兩板之間還存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里。平行金屬板的右側(cè)存在有界勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,其磁感應(yīng)強度的大小分別為B2B。三條磁場邊界彼此平行且MNPQ間的距離為L。一群質(zhì)量不同、電荷量均為+q的粒子以一速度恰沿圖中虛線穿過平行金屬板,然后垂直邊界MN進入?yún)^(qū)域Ⅰ和Ⅱ,最后所有粒子均從A點上方(含A點)垂直于PQ穿出磁場。已知A點到的距離為,不計粒子重力。求:

(1)粒子在平行金屬板中運動的速度大;

(2)從PQ穿出的粒子的最大質(zhì)量和最小質(zhì)量。

【答案】(1) (2) ;

【解析】

(1)抓住帶電粒子在平行金屬板間做勻速直線運動,根據(jù)電場力和洛倫茲力相等求出粒子在平行金屬板中運動的速度大小;

(2)根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子在磁場中的最大半徑和最小半徑,結(jié)合半徑公式求出粒子的最大質(zhì)量和最小質(zhì)量。

(1) 帶電粒子在平行金屬板間做勻速直線運動,有:

解得粒子在平行板中的運動速度v=;

(2) 由題意可知,根據(jù)知,質(zhì)量越大,軌道半徑越大,則質(zhì)量最大的粒子從A點射出,如圖

由于左邊磁場磁感應(yīng)強度是右邊磁感應(yīng)強度的一半,則粒子在左邊磁場中的半徑是右邊磁場半徑的2倍,

根據(jù)幾何關(guān)系知,右邊磁場的寬度是左邊磁場寬度的2倍,有:

r1sinθ+r2sinθ=L,

聯(lián)立解得cosθ=,

根據(jù)得最大質(zhì)量為:mmax=

粒子在左邊磁場中的最小半徑為:rmin

根據(jù)得最小質(zhì)量為:mmin

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】如圖所示,質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面的動摩擦因數(shù)相等,在力F的作用下,一起沿水平地面向右移動x,則( )

A. 摩擦力對AB做功相等

B. A、B動能的增量相同

C. FA做的功與FB做的功相等

D. 合外力對A做的總功與合外力對B做的總功不相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢為E ,內(nèi)阻為rR1R2是兩個定值電阻。當滑動變阻器的觸頭向a滑動時,流過R1的電流I1和流過R2的電流I2的變化情況為(

A. I1增大,I2減小 B. I1減小,I2增大

C. ∣△I1∣大于∣△ I2 D. ∣△I1∣小于∣△ I2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個籃球從某一高度由靜止下落,并與堅硬的地面碰撞后以原速率反彈,最后運動到最高點(假設(shè)籃球運動過程中所受空氣阻力大小恒定,設(shè)豎直向下為正方向)。下列描述該運動過程的圖像正確的是

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在距水平地面高為04m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2kg的小球A。半徑R=03m的光滑半圓形細軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點,且不計滑輪大小的影響。現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=50N取g=10m/s2。則

A把小球B從地面拉到P的正下方時力F做功為20J

B小球B運動到C處時的速度大小為0

C小球B被拉到與小球A速度大小相等時,sin=3/4

D把小球B從地面拉到P的正下方時小球B的機械能增加了6J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連。

(1)不掛鉤碼和細線,接通氣源,滑塊從軌道右端向左運動的過程中,發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間。實施下列措施能夠讓導(dǎo)軌水平的是________;

A.調(diào)節(jié)Q使軌道左端升高一些 B.調(diào)節(jié)P使軌道右端升高一些

C.遮光條的寬度應(yīng)適當大一些 D.滑塊的質(zhì)量增大一些

(2)用螺旋測微器測量擋光片的寬度d如圖所示,則d=________mm;

(3)實驗時,測出光電門1、2間的距離L,遮光條的寬度d,滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m。由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2,寫出由Mm組成的系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式_____________________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用電壓表和定值電阻測蓄電池電源的電動勢和內(nèi)阻。

(1)實驗室有以下三個電壓表,需要將它們改裝成量程為6 V的電壓表,以下措施正確的是________;

A.將電壓表V1(0~1 V,內(nèi)阻約為1 kΩ)5 kΩ的定值電阻R串聯(lián)

B.將電壓表V2(0~2 V,內(nèi)阻約為2 kΩ)4 kΩ的定值電阻R串聯(lián)

C.將電壓表V3(0~3 V,內(nèi)阻為3 kΩ)3 kΩ的定值電阻R串聯(lián)

D.以上三項都可以

(2)用改裝并校正后的電壓表及兩個定值電阻R0,測蓄電池的電動勢和內(nèi)阻,圖甲為實驗電路圖,根據(jù)給出的電路圖,將圖乙的實物連線補充完整______

(3)該實驗的主要操作步驟如下:

A.按電路原理圖連接實驗器材;

B.將開關(guān)S2閉合,開關(guān)S1斷開,測得電壓表的示數(shù)是U1;

C.再將開關(guān)S1閉合,測得電壓表的示數(shù)是U2;

D.斷開開關(guān)S2。

①根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù),可得電源電動勢的測量值E__________;電源內(nèi)阻的測量值r____________(結(jié)果用字母U1、U2、R0表示);

②該實驗測得的電動勢比實際值偏_______(”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1798年,英國物理學(xué)家卡文迪許測出了引力常量G,因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質(zhì)量的人。若已知引力常量G,地球表面處的重力加速度g,地球半徑R,地球上一個晝夜的時間為T1(地球自轉(zhuǎn)周期),一年的時間為T2(地球公轉(zhuǎn)周期),地球中心到月球中心的距離為L1,地球中心到太陽中心的距離為L2。你能計算出(   )

A. 地球的質(zhì)量B. 太陽的質(zhì)量

C. 月球的質(zhì)量D. 月球、地球及太陽的密度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大),D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無窮大),C為平行板電容器,C中央有一帶電液滴剛好靜止,M點接地,單獨進行下列操作可使帶電液滴保持靜止的是( )

A. 將熱敏電阻R0加熱

B. 變阻器R的滑動頭P向下移動

C. 開關(guān)K斷開

D. 電容器C的上極板向上移動

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