如圖所示,一對(duì)平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q、PQ連線(xiàn)垂直金屬板;N板右側(cè)的圓A內(nèi)分布有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,圓半徑為r,且圓心O在PQ的延長(zhǎng)線(xiàn)上,F(xiàn)使置于P處的粒子源連續(xù)不斷地沿PQ方向放出質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子(帶電粒子的重力和初速度忽略不計(jì),粒子間的相互作用力忽略不計(jì)),從某一時(shí)刻開(kāi)始,在板M、N間加上如圖乙所示的交變電壓,周期為T(mén),電壓大小為U。如果只有在每一個(gè)周期的0—T/4時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出,求:
(1)在每一個(gè)周期內(nèi)哪段時(shí)間放出的帶電粒子到達(dá)Q孔的速度最大?
(2)該圓形磁場(chǎng)的哪些地方有帶電粒子射出,在圖中標(biāo)出有帶電粒子射出的區(qū)域。
 
(1)
(2)見(jiàn)解析
(1)在每一個(gè)周期內(nèi)放出的帶電粒子到達(dá)Q孔的速度最大。設(shè)最大速度為v,則據(jù)動(dòng)能定理得,求得。
(2)因?yàn)?sub>解得帶電粒子在磁場(chǎng)中的最小偏轉(zhuǎn)角為。所以如圖中斜線(xiàn)部分有帶電粒子射出。
 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一個(gè)水平放置的絕緣環(huán)形小槽,槽的寬度和深度處處相同且槽內(nèi)光滑,F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電的小球放入槽內(nèi)。讓小球從t=0的時(shí)刻開(kāi)始,以圖中的初速度v0在槽內(nèi)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),有一束變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下垂直穿過(guò)環(huán)形小槽所包圍的面積。如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨著時(shí)間t成正比例的增大,而且小球的帶電量保持不變,那么從此時(shí)刻開(kāi)始,你認(rèn)為以下判斷哪個(gè)是合理的        (   )
A.小球的動(dòng)量p跟隨時(shí)間t成反比例的減。矗p
B.小球的動(dòng)能Ek跟時(shí)間t成反應(yīng)比例的減。矗Ek
C.小球動(dòng)能的增加量△Ek跟時(shí)間t成正比(即:Ekt
D.小球動(dòng)能的增加量△Ek跟其通過(guò)的路程s成正比(即:△Eks

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在回旋加速器的D形盒Ⅰ的O點(diǎn)處有一離子源,該離子源產(chǎn)生的離子,經(jīng)兩個(gè)D形盒縫隙間的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入D形盒Ⅱ,試求在D形盒Ⅱ中相鄰兩個(gè)圓形軌道的半徑之比.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在足夠大的空間范圍內(nèi),同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.57T。小球1帶正電,其電量與質(zhì)量之比=4C/kg,所受重力與電場(chǎng)力的大小相等;小球2不帶電,靜止放置于固定和水平懸空支架上。小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度與小球2正碰,碰后經(jīng)0.75s再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變,且始終保持在同一豎直平面內(nèi)。(取g=9.8m/s2)問(wèn):
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小是多少?
(2)兩小球的質(zhì)量之比是多少?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,在p點(diǎn)以某一初速開(kāi)始運(yùn)動(dòng),初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點(diǎn)箭頭所示。該粒子運(yùn)動(dòng)到圖中Q點(diǎn)時(shí)速度方向與P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直,如圖中Q點(diǎn)箭頭所示。已知P、Q間的距離為l。若保持粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度不變,而將勻強(qiáng)磁場(chǎng)換成勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向與紙面平行且與粒子在P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直,在此電場(chǎng)作用下粒子也由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。不計(jì)重力。求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。
(2)兩種情況中粒子由P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之差。
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

兩極板M、N相距為d,板長(zhǎng)為3d,兩極板都未帶電,板間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖11-3-18所示,一群電子沿平行于極板的方向從各個(gè)位置以速度V射入板間.為了使電子都不從板間穿出,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍是怎樣的?(設(shè)電子電量為e、質(zhì)量為m)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

按照有關(guān)規(guī)定,工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量)不得超過(guò)0.50 W/m2.若某小型無(wú)線(xiàn)通訊裝置的電磁輻射功率是1 W,那么在距離該通訊設(shè)備_________m以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域.(已知球面面積S=4πR2)

(2)(6分)LC振蕩電路中,某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示,則
①若磁場(chǎng)正在減弱,則電容器上極板帶__________電.(填“正”或“負(fù)”)
②若電容器下極板帶正電,則線(xiàn)圈中電流正在變__________ (填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

當(dāng)線(xiàn)圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí),下列說(shuō)法中不正確的是(  )
A.線(xiàn)圈中一定有感應(yīng)電流
B.線(xiàn)圈中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其大小與磁通量成正比
C.線(xiàn)圈中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其大小與磁通量的變化量成正比
D.線(xiàn)圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一塊長(zhǎng)為b,寬為a,厚為h=0.1mm的銅片,放在B=1.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與銅片表面垂直.若銅片中通有自左向右的I=2A的電流時(shí),銅片前后兩側(cè)面會(huì)形成一個(gè)電勢(shì)差.金屬導(dǎo)線(xiàn)中電流I與自由電子定向移動(dòng)速度v、導(dǎo)線(xiàn)橫截面積S間存在關(guān)系I=neSv,式中n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù),若每個(gè)金屬導(dǎo)體中每個(gè)原子僅提供一個(gè)自由電子(即自由電子數(shù)與金屬內(nèi)所含原子數(shù)相同),試求:

(1)銅片前后側(cè)面哪一面電勢(shì)高?電勢(shì)差為多少?
(2)在磁場(chǎng)和電流不變的條件下,如何改變金屬片尺寸,可以增大該電勢(shì)差?
(銅的密度近似為9.0×,銅的原子量近似為60,阿伏伽德羅常數(shù)為6.0×,電子電量為1.6×C)

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