“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種粒子物理試驗(yàn)設(shè)備,用于探測宇宙中的奇異物質(zhì)。該設(shè)備的原理可簡化如下:如圖所示,輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面MN和M′N′,圓心為O,弧面MN與弧面M′N′間的電勢差設(shè)為U,在加速電場的右邊有一寬度為L的足夠長的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場的右邊界放有一足夠長的熒光屏PQ。假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到MN圓弧面上,并被加速電場從靜止開始加速,不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αW右Φ挠绊憽?/p>

(1)若測得粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為,試求出U;

(2)若取,試求出粒子從O點(diǎn)到達(dá)熒光屏PQ的最短時(shí)間;

(3)若測得粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為,試求熒光屏PQ上發(fā)光的長度。

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年遼寧省高一6月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示A、B、C是平行紙面的勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn),它們之間的距離均為L,電荷量為q=-1.0×10-5C的電荷由A移動到C電場力做功W1=4.0×10-5J,該電荷由C移動到B電場力做功W2=-2.0×10-5J,若B點(diǎn)電勢為零,以下說法正確的是( )

A. A點(diǎn)電勢為2 V

B. A點(diǎn)電勢為-2 V

C. 勻強(qiáng)電場的方向?yàn)橛蒀指向A

D. 勻強(qiáng)電場的方向?yàn)榇怪庇贏C指向B

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年河北省冀州市高二下期中物理A卷(解析版) 題型:選擇題

一束離子流由左端平行于極板射入質(zhì)譜儀,沿著直線通過電磁場復(fù)合區(qū)后,并從狹縫進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,在磁場中分為如圖所示的三束,則下列相關(guān)說法中正確的是

A、速度選擇器的極板帶負(fù)電

B、離子I帶 正電

C、能通過狹縫的帶電粒子的速率等于

D、粒子2的比荷絕對值最大

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年甘肅省高一天蘭班下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

質(zhì)量為m的汽車,額定功率為P,與水平地面間的摩擦數(shù)為μ,以額定功率勻速前進(jìn)一段時(shí)間后駛過一圓弧形半徑為R的凹橋,汽車在凹橋最低點(diǎn)的速度與勻速行駛時(shí)相同,則汽車對橋面的壓力N的大小為 ( )

A.N=mg

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年甘肅省高一天蘭班下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

設(shè)地球是一質(zhì)量分布均勻的球體,O為地心.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零.在下列四個(gè)圖中,能正確描述x軸上各點(diǎn)的重力加速度g的分布情況的是( ).

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科目:高中物理 來源:2016屆浙江溫嶺高三高考模擬物理試卷(解析版) 題型:選擇題

.2015年10月3日晚,中國男籃輕取菲律賓,以9連勝的優(yōu)異表現(xiàn)勇奪冠軍,圖為“未來之星”周琦在賽場上的英姿。若在某次投籃中將球由靜止快速出手,籃球不碰籃框直接入網(wǎng),已知出手時(shí)籃球距地面高度為h1,出手過程中手對籃球做功為W,籃框距地面高度為h2,籃球質(zhì)量為m。不計(jì)空氣阻力,籃球可看成質(zhì)點(diǎn),則籃球

A.出手時(shí)的速率為

B.進(jìn)框時(shí)的動能為

C.從靜止到進(jìn)框的過程中,機(jī)械能的增量為

D.從出手到進(jìn)框的過程中,運(yùn)動總時(shí)間為

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科目:高中物理 來源:2016屆山東濰坊高三下期第三次模擬物理試卷(解析版) 題型:填空題

某恒星內(nèi)部,3個(gè)粒子可結(jié)合成一個(gè)碳核,已知的質(zhì)量為粒子的質(zhì)量為m2,真空中光速為c.

①請寫出該核反應(yīng)方程___________________;

②這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為____________________.

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科目:高中物理 來源:2016屆江西上高第二中學(xué)高三考前熱身物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,一質(zhì)量m=2kg的鐵塊放在質(zhì)量M=2kg的小車左端,二者一起以v0=4m/s的速度沿光滑水平面向豎直墻運(yùn)動,車與墻碰撞的時(shí)間t=0.01s,碰撞時(shí)間極短,不計(jì)車與墻碰撞時(shí)機(jī)械能的損失,最終小車與鐵塊相對靜止.已知鐵塊不會到達(dá)車的右端,鐵塊與小車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,g=10m/s2求:

①車與墻碰撞時(shí)受到的平均作用力F的大。ㄓ捎谂鲎矔r(shí)間極短可認(rèn)為在車與墻碰撞時(shí)鐵塊速度沒變):

②小車車長的最小值

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科目:高中物理 來源:2016屆湖北襄陽第五中學(xué)高三5月模擬四物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,用長為L的輕質(zhì)細(xì)線將質(zhì)量為m的小球懸掛于O點(diǎn).小球在外力作用下靜止在A處,此時(shí)細(xì)線偏離豎直的夾角為α.現(xiàn)撤去外力,讓小球由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線被O點(diǎn)正下方的小釘子擋住,小球繼續(xù)向左擺動到細(xì)線偏離豎直方向β(β<α)角時(shí),垂直撞擊擋板.此后,小球擺到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角也為β.不計(jì)空氣阻力,忽略細(xì)線與釘子相互作用時(shí)的能量損失.求:

(1)小球在A處時(shí),所受外力的最小值;

(2)小球第一次向左擺到B點(diǎn)前瞬間的向心加速度;

(3)小球與擋板垂直撞擊過程中,擋板對小球做的功.

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