如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l＝0.20 m，板間距d＝0.20 m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽略其邊緣效應。在金屬板右側有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D="0.40" m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直。勻強磁場的磁感應強度B＝1.0×10-2 T�，F(xiàn)從t＝0開始，從兩極板左端的中點O處以每秒鐘1000個的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo＝2.0×105 m/s的速度沿兩板間的中線射入電場，已知帶電粒子的比荷＝1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：

(1)  t＝0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；
(2) 當兩金屬板間的電壓至少為多少時，帶電粒子不能進入磁場；
(3) 在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進入磁場。

（1）0.4m；（2）400V；（3）3200個

解析試題分析:（1）t＝0時刻電壓為零，粒子勻速通過極板
由牛頓第二定律
得：
所以出射點到入射點的距離為
（2）考慮臨界情況：粒子剛好不能射出電場
對類平拋過程：，，
聯(lián)立解得
（3）當時，粒子可以射出電場，根據(jù)比例關系得
第一個周期內(nèi)能夠出射的粒子數(shù)為個
考點： 牛頓運動定律，帶電粒子在電場中的運動，帶電粒子在磁場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，一個質量為0．6kg 的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧（不計空氣阻力，進入圓弧時無機械能損失）。已知圓弧的半徑R=0．3m ， θ="60" 0，小球到達A點時的速度 v="4" m/s 。（取g ="10" m/s2）求：

（1）小球做平拋運動的初速度v0；
（2）P點與A點的水平距離和豎直高度；
（3）小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示, 木板靜止于水平地面上, 在其最右端放一可視為質點的木塊. 已知木塊的質量m＝1 kg, 木板的質量M＝4 kg, 長L＝2.5 m, 上表面光滑, 下表面與地面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.現(xiàn)用水平恒力F＝20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:

（1）要使木塊能滑離木板, 水平恒力F作用的最短時間;
（2）如果其他條件不變, 假設木板的上表面也粗糙, 其上表面與木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.3, 欲使木板能從木塊的下方抽出, 需對木板施加的最小水平拉力；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個質量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。試求：
（1）若木板長L=1m，在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的右端？
（2）若在木板（足夠長）的右端施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，請在圖中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨拉力F大小變化的圖像．要求有計算過程。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在水平向右場強為E的勻強電場中，有一質量為m、電荷量為q的占由荷從A點由靜止釋放，僅在由場力的作用下經(jīng)時間t運動到B點.求.
(1)點電荷從A點運動到B點過程中電場力對點電荷做的功；
(2)A、B兩點間的電勢差。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質量為2.0 kg的滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為 10 N（取g=10 m／s2）．（1）若傳感器a的示數(shù)為 14 N、b的示數(shù)為6.0 N，求此時汽車的加速度大小和方向．（2）當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)為零．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如右圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，一個質量為m、帶負電的小球從斜直軌道上的A點由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時恰好不落下來．若軌道是光滑絕緣的，小球的重力是它所受的電場力2倍，試求：

⑴A點在斜軌道上的高度h；
⑵小球運動到最低點C時，圓軌道對小球的支持力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個質量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側后，用力向左側推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運動到C處后對軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界，左側AB段長為x=0.3m，與小球的動摩擦因數(shù)為，右側BC段光滑。g=10m/s2，求：

（1）彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能。
（2）小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應的圓心角θ=37º，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場.質量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向.已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.設小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2，sin37º=0.60，cos37º=0.80. 

（1）求彈簧槍對小物體所做的功；
（2）電場方向改變前后，小物體的加速度各是多大；
（3）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求CP的長度.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案