【題目】22分)如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)系中,直線MNy軸成30o角,P點(diǎn)的坐標(biāo)為(0),在y軸與直線MN之間的區(qū)域內(nèi),存在垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直角坐標(biāo)系xOy的第象限區(qū)域內(nèi)存在沿y軸,正方向、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點(diǎn)為Q,電子束以相同的速度v0y軸上0y2a的區(qū)間垂直于y軸和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)。已知從y=2a點(diǎn)射入的電子在磁場(chǎng)中軌跡恰好經(jīng)過(guò)O點(diǎn),忽略電子間的相互作用,不計(jì)電子的重力。求:

1)電子的比荷;

2)電子離開(kāi)磁場(chǎng)垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)的位置的范圍;

3)從y軸哪個(gè)位置進(jìn)入電場(chǎng)的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?

【答案】120≤y≤1.5a3y= 時(shí),H有最大值,Hmax=

【解析】試題分析:(1)由題意可知電子在磁場(chǎng)中的半徑為a,由Bev0=m

得:

2)粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)中,且離O點(diǎn)下方最遠(yuǎn),則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)圓軌跡必須與直線MN相切,粒子軌道的圓心為O′點(diǎn),

O′M=2a,由三角函數(shù)關(guān)系可得:tan30°=

得:OM=

OO′=0.5a,即粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)離O點(diǎn)下方最遠(yuǎn)距離為ym=1.5a,從y軸進(jìn)入電場(chǎng)位置在0≤y≤1.5a范圍內(nèi).

3)電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)電子在電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,豎直方向位移為y,水平位移為xx=v0t

豎直方向有:

代入得:

設(shè)電子最終打在光屏的最遠(yuǎn)點(diǎn)距Q點(diǎn)為H,電子射出電場(chǎng)時(shí)的夾角為θ,則有:

tanθ=

有:H=3a-xtanθ=3a-

當(dāng)(3a-=時(shí),即y= 時(shí),H有最大值,由于

1.5a,所以Hmax=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中四個(gè)相同的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,高為4d,寬為d,中間兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域間隔為2d,中軸線與磁場(chǎng)區(qū)域兩側(cè)相交于OO點(diǎn),各區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.某粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q,從O沿軸線射入磁場(chǎng).當(dāng)入射速度為v0時(shí),粒子從O上方處射出磁場(chǎng).取sin53°=0.8cos53°=0.6

1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B

2)入射速度為5v0時(shí),求粒子從O運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間t

3)入射速度仍為5v0,通過(guò)沿軸線OO平移中間兩個(gè)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)不重疊),可使粒子從O運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間增加Δt,求Δt的最大值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了研究PM2.5的相關(guān)性質(zhì),實(shí)驗(yàn)中讓一帶電PM2.5顆粒(重力不計(jì)),垂直射入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示,其中M、N為正對(duì)的平行帶電金屬板,結(jié)果它恰能沿直線運(yùn)動(dòng)。

A.M板一定帶正電

B.PM2.5顆粒一定帶正電

C.若僅使PM2.5顆粒的帶電量增大,顆粒一定向M板偏移

D.若僅使PM2.5顆粒的速度增大,顆粒一定向N板偏移

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,直角坐標(biāo)系xOyy軸豎直向上,在整個(gè)空間區(qū)域內(nèi)存在平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y < 0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)有一帶正電的小顆粒,電荷量q=2×10-7 C,質(zhì)量m=1.5×10-5 kg,從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出,射出時(shí)的初動(dòng)能E0=1×10-4 J。小顆粒先后經(jīng)過(guò)P(0.5,0)、Q(0.3,0.4)兩點(diǎn),經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0.4E0,經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能也為0.4E0。重力加速度大小g10 m/s2。求

(1)O、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UOP;

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一多用電表的歐姆擋有三個(gè)倍率分別是×1 Ω、×10 Ω、×100 Ω.×10 Ω擋測(cè)量某電阻時(shí),操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到________擋.如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)那么缺少的步驟是________,若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量,表盤(pán)的示數(shù)如圖所示則該電阻的阻值是________ Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊在水平面上撞向彈簧,當(dāng)滑塊將彈簧壓縮了x0時(shí)速度減小為0,然后彈簧又將滑塊向右推開(kāi)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,整個(gè)過(guò)程彈簧未超過(guò)彈性限度,則正確的是( )

A. 滑塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,加速度先減小后增大

B. 滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,始終做加速運(yùn)動(dòng)

C. 滑塊與彈簧接觸過(guò)程中,最大加速度為

D. 滑塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)滑塊離開(kāi)彈簧時(shí),滑塊的速度最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速為2 m/s,振幅為A。M、N是平衡位置相距2 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),如圖所示。在t=0時(shí),M通過(guò)其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1 s。則(  )

A. 該波的周期為s

B. ts時(shí),N的速度一定為2 m/s

C. t=0t=1 s,M向右移動(dòng)了2 m

D. tsts,M的動(dòng)能逐漸增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b兩細(xì)繩一端系著質(zhì)量為m的小球,另一端系在豎直放置的圓環(huán)上,小球位于圓環(huán)的中心,開(kāi)始時(shí)繩a水平,繩b傾斜,F(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地向右滾動(dòng)至繩b水平,在此過(guò)程中

A. a上的張力逐漸增大,b上的張力逐漸增大

B. a上的張力逐漸減小,b上的張力逐漸減小

C. a上的張力逐漸減小,b上的張力逐漸增大

D. a上的張力逐漸增大,b上的張力逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(題文)要判斷一個(gè)物理關(guān)系式是否成立,有時(shí)不必作復(fù)雜的推導(dǎo),只需分析式中各量的單位,就可判定有些表達(dá)式是錯(cuò)誤的。在下面的實(shí)例中,某同學(xué)導(dǎo)出了四個(gè)不同的關(guān)系式,請(qǐng)你根據(jù)單位分析,確定其中必定錯(cuò)誤的選項(xiàng)

例:如圖,光滑水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面體,它的斜面上有另一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。關(guān)于下滑過(guò)程中物塊對(duì)斜面壓力N、斜面的加速度aM及滑塊加速度am,某同學(xué)得出的關(guān)系式有:

A. B.

C. D.

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