【題目】如圖,金屬板M、N板豎直平行放置,中心開(kāi)有小孔,板間電壓為,E、F金屬板水平平行放置,間距和板長(zhǎng)均為d,其右側(cè)區(qū)域有垂直紙面向里足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)上AC邊界與極板E在同一條直線上,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子,從極板M的中央小孔處由靜止釋放,穿過(guò)小孔后沿EF板間中軸線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),從AD邊界上的P處離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向夾角為37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略粒子重力及平行板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng),求:

(1)粒子到達(dá)小孔時(shí)的速度

(2)P點(diǎn)與上極板的距離h;

(3)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后不能從AC邊射出,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】試題分析:(1)粒子在加速電場(chǎng)中,根據(jù)動(dòng)能定理可求出粒子到達(dá)小孔時(shí)的速度;(2)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后,粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可求P點(diǎn)與上極板的距離h;(3)根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑R,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解原理求出進(jìn)入磁場(chǎng)的速度,粒子在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力,求出磁感應(yīng)強(qiáng)度。

(1)粒子在加速電場(chǎng)中,根據(jù)動(dòng)能定理得:

粒子到達(dá)小孔時(shí)的速度

(2)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角,豎直方向速度

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),則有: ,

P點(diǎn)與上極板的距離

(3)要使得粒子不從AC邊射出,R越大,B越小,R最大的臨界條件就是圓周與AC邊相切,由幾何關(guān)系得

解得:

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度

在磁場(chǎng)中,則有:

所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為

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】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:

1)用刻度尺量出圓柱體長(zhǎng)度為L,用螺旋測(cè)微器測(cè)出其直徑d 如圖所示,則d= _____mm

2(多選)若用多用電表的歐姆擋粗測(cè)圓柱體的電阻.機(jī)械調(diào)零、歐姆調(diào)零后,選擇“×100”倍率進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很大,正確的判斷和做法是_______

A.被測(cè)電阻值很大

B.被測(cè)電阻值很小

C.為了把電阻值測(cè)得更準(zhǔn)一些,應(yīng)換用“×1k”擋,重新歐姆調(diào)零后再測(cè)量

D.為了把電阻值測(cè)得更準(zhǔn)一些,應(yīng)換用“×10”擋,重新歐姆調(diào)零后再測(cè)量.

3)現(xiàn)選擇多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為R=_______ Ω

4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:

待測(cè)圓柱體電阻R

電流表A1(量程04mA,內(nèi)阻約50Ω); 電流表A2(量程010mA,內(nèi)阻約30Ω

電壓表V1(量程03V,內(nèi)阻約10kΩ); 電壓表V2(量程0 15V,內(nèi)阻約25kΩ

直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì));

滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍015Ω,允許通過(guò)的最大電流2.0A

滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍02kΩ,允許通過(guò)的最大電流0.5A

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)趫D框中畫出測(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào)________

5)根據(jù)測(cè)得量求出圓柱體材料的電阻率表達(dá)式_______(UI、Ld 等符號(hào)表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法不正確的是(

A.當(dāng)一定量的氣體吸熱時(shí),其內(nèi)能可能減小

B.單晶體有固定的熔點(diǎn),多晶體和非晶體都沒(méi)有固定的熔點(diǎn)

C.一定量的理想氣體在等溫變化的過(guò)程中,隨著體積減小,氣體壓強(qiáng)增大

D.已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度,可估算出該氣體分子間的平均距離

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)長(zhǎng)方形氣缸放置于水平地面上,左右側(cè)壁光滑且絕熱,底面面積為S=20cm2且導(dǎo)熱良好,質(zhì)量為m=2kg且絕熱的活塞下方封閉了一定量的理想氣體,穩(wěn)定時(shí)氣柱長(zhǎng)度為h=20cm,F(xiàn)在在活塞上放一個(gè)物塊(未畫出),待系統(tǒng)再次穩(wěn)定后,活塞下方的氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?/span>h′=10cm,已知大氣壓強(qiáng)始終為p0=1×105Pa,重力加速度g=10m/s2,一切摩擦阻力不計(jì)、氣密性良好且外界環(huán)境溫度保持不變。求:

(1)活塞上所放物塊的質(zhì)量M;

(2)第一次穩(wěn)定到第二次穩(wěn)定過(guò)程中從底部發(fā)生熱交換的情況。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a)為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖,其中虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成雙量程電流表的改裝電路。已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10W,滿偏電流為100mAR1R2為固定電阻,阻值分別為R1=0.5,R2=2.0;由此可知,若使用ab兩個(gè)接線柱,電表的量程為0.5A;若使用ac兩個(gè)接線柱,電表的量程為2.5A;

(1)電壓表有兩種規(guī)格,V1(量程1.5V,內(nèi)阻約為2k)和V2(量程3V,內(nèi)阻約為4k);滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格,最大阻值分別為20500,則電壓表應(yīng)選用_____(填“V1“V2),R應(yīng)選用最大阻值為________的滑動(dòng)變阻器。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下:

開(kāi)關(guān)S2撥向b,將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片移到______端(選填),閉合開(kāi)關(guān)S1

多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I;某次測(cè)量時(shí)毫安表的示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為_________mA。

U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作U - I圖線(用直線擬合),如圖(c)所示;

根據(jù)圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將兩個(gè)相同的木塊a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上,a、b中間用一輕質(zhì)彈簧連接,b的右端用細(xì)繩與固定在斜面上的擋板相連.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)a、b均靜止,彈簧處于壓縮狀態(tài),細(xì)繩上有拉力.下列說(shuō)法正確的是

A. 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)a所受的摩擦力一定不為零

B. 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)b所受的摩擦力一定不為零

C. 在細(xì)繩剪斷瞬間,b所受的合外力一定為零

D. 在細(xì)繩剪斷瞬間,a所受的合外力一定不為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氧氣分子在0 ℃100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示.下列說(shuō)法正確的是________

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形

C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E.0 ℃時(shí)相比,100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸對(duì)稱,等腰直角三角形OPQ處于電場(chǎng)中,AOQ中點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是(

A.Q點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低

B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

C.OA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于AQ兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

D.O點(diǎn)靜止釋放一個(gè)帶正電粒子,該粒子將沿y軸做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩輛玩具小車A、B在同一時(shí)刻從同一位置啟動(dòng)后沿直線運(yùn)動(dòng)的情況分別如圖中虛線、實(shí)線所示。關(guān)于兩車的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。

A.時(shí)間內(nèi),A車的加速度始終比B車的加速度大

B.時(shí)間內(nèi),A車的平均速度一定比B車的平均速度大

C.時(shí)間內(nèi),A、B兩車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,只有一次相遇

D.時(shí)間內(nèi),AB兩車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,可能有兩次相遇

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案