【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m = 2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計(jì)),從靜止開始經(jīng)U1電壓加速后,以=1.0×104m/s水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,其板長L = 20cm,兩板間距d=cm,進(jìn)入磁場時(shí)速度偏離原來方向的角度=30°, 磁場寬度D=cm,則

A.加速電場U1 = 100V

B.兩金屬板間的電壓U2200V

C.為使微粒不從磁場右邊射出,該勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B至少為0.2T

D.若勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度合適,帶電微粒可以回到出發(fā)點(diǎn)

【答案】AC

【解析】

A.帶電微粒在加速電場加速運(yùn)動的過程,根據(jù)動能定理得:

qU1=mv2

代入數(shù)據(jù)得:U1 = 100V,故A正確。

B.帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用,做類平拋運(yùn)動。在水平方向微粒做勻速直線運(yùn)動,水平方向有:

L=vt

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動,加速度為a,出電場時(shí)豎直方向速度為v2;豎直方向:

vy=at

得:

由速度分解關(guān)系得:

聯(lián)立以上兩式解得:U2=100V,故B錯(cuò)誤。

C.帶電微粒進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,設(shè)微粒軌跡恰好與磁場右邊相切時(shí)半徑為R,如圖所示:

由幾何關(guān)系知:

R+Rsin30°=D

設(shè)微粒進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v,則有:

由洛倫茲力提供向心力得:

代入數(shù)據(jù)解得:B=0.2T,所以帶電粒子不射出磁場右邊,磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為0.2T,故C正確。

D.帶電微粒從磁場左邊界射出時(shí)與磁場邊界成斜向下,進(jìn)入電場后,在豎直方向被加速,水平方向勻速,不可能達(dá)到出發(fā)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN、PQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與R=20Ω電阻組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數(shù)之比,導(dǎo)軌寬L=1m。質(zhì)量m=2kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒abMN、PQ之間夾角為53°,在水平外力F作用下,從t=0時(shí)刻開始在磁場內(nèi)往復(fù)運(yùn)動,其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是。垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,導(dǎo)軌、導(dǎo)線和線圈電阻均不計(jì)。已知sin53°=0.8,求:

(1)ab棒中產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式;

(2)電阻R上的電熱功率P

(3)t=0t1=0.05s的時(shí)間內(nèi),外力F所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】滬杭高鐵是連接上海和杭州的現(xiàn)代化高速鐵路,現(xiàn)已進(jìn)入試運(yùn)行階段,試運(yùn)行時(shí)的最大時(shí)速達(dá)到了413.7公里,再次刷新世界紀(jì)錄。滬杭高速列車在一次試運(yùn)行中由A站開往B站,A、B車站間的鐵路為直線。技術(shù)人員乘此列車從A車站出發(fā),列車從啟動勻加速到360km/h,用了250s時(shí)間,在勻速運(yùn)動了10分鐘后,列車勻減速運(yùn)動,經(jīng)過5分鐘后剛好停在B車站。

(1)求此高速列車啟動、減速時(shí)的加速度;

(2)A、B兩站間的距離;

(3)畫出該高速列車的v—t圖像。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,間距為L、電阻不計(jì)的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,F(xiàn)使金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動過程中通過的電荷量為q。下列說法正確的是()

A. 金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動

B. 整個(gè)過程中金屬棒克服安培力做功為

C. 整個(gè)過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的移為

D. 整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某單位應(yīng)急供電系統(tǒng)配有一小型發(fā)電機(jī),該發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈面積為S = 0. 2m2、電阻為r=5.0,線圈所處的空間是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=T的勻強(qiáng)磁場,發(fā)電機(jī)正常供電時(shí)線圈的轉(zhuǎn)速為 r/min,如圖所示是配電原理示意圖,理想變壓器原副線圈的匣數(shù)比為5 : 2R1=5.0、R2 = 5.2,電壓表、電流表均為理想電表,系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)電流表的示數(shù)為I=10 A,交流電壓表的示數(shù)為700V,則下列說法中正確的是

A.線圈匣數(shù)為N=100

B.燈泡的工作電壓為272V

C.變壓器輸出的總功率為2720W

D.若負(fù)載電路的燈泡增多,發(fā)電機(jī)的輸出功率會增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的裝置完成了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn).

1)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測出了小球的直徑,其示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為____cm;

2)將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放,先后通過光電門1、2,通過電腦顯示的時(shí)間分別為、,若小球的直徑為,該小組的同學(xué)測出兩光電門之間的距離為,重力加速度大小用g表示,若小球的機(jī)械能守恒,則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_________.(用題中所給字母表示)

3)本題用小球通過光電門的平均速度表示小球球心通過光電門的瞬時(shí)速度,但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的,小球通過光電門的平均速度____(選填“<”)小球球心通過光電門的瞬時(shí)速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用橫截面積為S = 10cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi),汽缸平放到光滑的水平面上.輕質(zhì)彈簧左端與活塞連接,右端固定在豎直墻上.不考慮活塞和汽缸之間的摩擦,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)活塞距離汽缸底部的距離為L0= 18cm,氣體的溫度為t0=27.現(xiàn)用水平力向右緩慢推動汽缸,汽缸向右移動的距離為5cm,當(dāng)彈簧被壓縮x= 2cm后再次靜止.已知大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa.

①求輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù);

②保持推力F不變,升高氣體的溫度,求汽缸底部到活塞的距離恢復(fù)到L0時(shí)的溫度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MNPK表面粗糙,與水平面之間的夾角為α=,間距為L=1m,垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T,MP間接有阻值為R=2Ω的電阻,質(zhì)量為m=2kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,其他電阻不計(jì)。如圖所示,用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab,使金屬桿由靜止開始運(yùn)動,金屬桿運(yùn)動的最大速度為vm=10m/s,2s末金屬桿的速度為v1=5m/s,前2s內(nèi)金屬桿的位移為x=8m,求:(重力加速度為g=10m/s2,sin=0.6

(1)金屬桿速度為v1時(shí)加速度的大;

(2)整個(gè)系統(tǒng)在前2s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛,恰好可以在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示,圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為,不計(jì)阻力,重力加速度為。下列說法中正確的是(  )

A.摩托車受到側(cè)壁的支持力為

B.摩托車受到的向心力為

C.越大,摩托車做圓周運(yùn)動的周期越大

D.越大,摩托車做圓周運(yùn)動的向心力越大

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