如圖(a)所示,為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置,由水平轉(zhuǎn)軸及兩個薄盤N1、N2構(gòu)成,兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直,相距為L,盤上各開一狹縫,兩狹縫夾角θ可調(diào)(如圖(b));右為水平放置的長為d的感光板,板的正上方有一勻強磁場,方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度為B一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射人N1,能通過N2的粒子經(jīng)O點垂直進入磁場O到感光板的距離為d/2,粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,不計重力
(1)若兩狹縫平行且盤靜止(如圖(c)),某一粒子進入磁場后,豎直向下打在感光板中心點M上,求該粒子在磁場中運動的時間t;
(2)若兩狹縫夾角為θ0,盤勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動方向如圖(b)要使穿過N1、N2的粒子均打到感光板P1P2連線上,試分析盤轉(zhuǎn)動角速度ω的取值范圍(設(shè)通過N1的所有粒子在盤旋轉(zhuǎn)一圈的時間內(nèi)都能到達N2)。
解:(1)粒子運動半徑為
由牛頓第二定律
勻速圓周運動周期
粒子在磁場中運動時間
(2)如圖所示,設(shè)粒子運動臨界半徑分別為R1和R2
設(shè)粒子臨界速度分別為v1和v2




由②⑤⑥式,得


若粒子通過兩轉(zhuǎn)盤,由題設(shè)可知

聯(lián)立⑦⑧⑨,得
對應(yīng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速分別為
 ⑩

粒子要打在感光板上,需滿足條件
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(a)所示,為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強度特性曲線,測試時,磁敏電阻的軸向方向與磁場方向相同.
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(1)試結(jié)合圖(a)簡要回答,磁感應(yīng)強度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場變化的特點
 

(2)某同學(xué)想利用磁敏電阻圖(a)所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場,設(shè)計電路如圖(b)所示,磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接,長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示電流,請指出本實驗裝置的錯誤之處
 

若裝置調(diào)整正確后再進行測量,電路中所用干電池的電動勢為1.5V,不計電池、電流表的內(nèi)阻,試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強度B從0.4T至1.2T的變化過程中,通過磁敏電阻的電流強度IA隨磁感應(yīng)強度B變化的關(guān)系式:
 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年上海市虹口區(qū)高考一模物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

(6分)如圖(a)所示,為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強度特性曲線,測試時,磁敏電阻的軸向方向與磁場方向相同。

(1)試結(jié)合圖(a)簡要回答,磁感應(yīng)強度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場變化的特點:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同學(xué)想利用磁敏電阻圖(a)所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場,設(shè)計電路如圖(b)所示,磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接,長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示電流,請指出本實驗裝置的錯誤之處_______________________________________。
若裝置調(diào)整正確后再進行測量,電路中所用干電池的電動勢為1.5V,不計電池、電流表的內(nèi)阻,試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強度B從0.4T至1.2T的變化過程中,通過磁敏電阻的電流強度IA隨磁感應(yīng)強度B變化的關(guān)系式:______________________。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年上海市虹口區(qū)高考一模物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(6分)如圖(a)所示,為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強度特性曲線,測試時,磁敏電阻的軸向方向與磁場方向相同。

(1)試結(jié)合圖(a)簡要回答,磁感應(yīng)強度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場變化的特點:_______________________________________________________________

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(2)某同學(xué)想利用磁敏電阻圖(a)所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場,設(shè)計電路如圖(b)所示,磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接,長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示電流,請指出本實驗裝置的錯誤之處_______________________________________。

若裝置調(diào)整正確后再進行測量,電路中所用干電池的電動勢為1.5V,不計電池、電流表的內(nèi)阻,試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強度B從0.4T至1.2T的變化過程中,通過磁敏電阻的電流強度IA隨磁感應(yīng)強度B變化的關(guān)系式:______________________。

 

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科目:高中物理 來源:2013年上海市虹口區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:填空題

如圖(a)所示,為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強度特性曲線,測試時,磁敏電阻的軸向方向與磁場方向相同.

(1)試結(jié)合圖(a)簡要回答,磁感應(yīng)強度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場變化的特點   
(2)某同學(xué)想利用磁敏電阻圖(a)所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場,設(shè)計電路如圖(b)所示,磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接,長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示電流,請指出本實驗裝置的錯誤之處   
若裝置調(diào)整正確后再進行測量,電路中所用干電池的電動勢為1.5V,不計電池、電流表的內(nèi)阻,試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強度B從0.4T至1.2T的變化過程中,通過磁敏電阻的電流強度IA隨磁感應(yīng)強度B變化的關(guān)系式:   

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