如圖所示，在足夠長(zhǎng)的絕緣板上方距離為d的P點(diǎn)有一個(gè)粒子發(fā)射源，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率相等，比荷q／m=k的帶正電的粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力。

 （1）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板上方加一電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求同一時(shí)刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時(shí)間差；

（2）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求帶電粒子能到達(dá)板上的長(zhǎng)度。

（3）若粒子的發(fā)射速率vo未知，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，使粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)半徑大小恰好為d，為使同時(shí)發(fā)射出的粒子打到板上的最大時(shí)間差與（1）中相等，求vo的大小。

 

（1）； （2）；（3）

【解析】

試題分析: （1）最大時(shí)間差為豎直向上和豎直向下射出的粒子，設(shè)其運(yùn)動(dòng)時(shí)間之差為Δt，

則：Δt=又有加速度， 聯(lián)立解得最大時(shí)間差為

（2） 洛侖茲力充當(dāng)向心力

B= 則：R = d

粒子運(yùn)動(dòng)到絕緣板的兩種臨界情況如圖:

左側(cè)最遠(yuǎn)處離C距離為d , 右側(cè)離C最遠(yuǎn)處為

帶電粒子能到達(dá)板上的長(zhǎng)度為

（3）設(shè)此時(shí)粒子出射速度的大小為v0

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)和最短的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如下：

由幾何關(guān)系可知：

最長(zhǎng)時(shí)間：t1=最短時(shí)間：t2=

又有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

根據(jù)題意 ，聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式解得：

粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力提供向心力得：

解得

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖南省岳陽(yáng)市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

有兩根無(wú)限長(zhǎng)的均勻帶電絕緣細(xì)桿，A1B1帶正電，A2B2帶負(fù)電，單位長(zhǎng)度所帶電荷量的數(shù)值相等．現(xiàn)將兩桿正交放置(桿上電荷不會(huì)移動(dòng))如圖所示，圖中O為兩桿的交點(diǎn)，并取O點(diǎn)作為電勢(shì)的零點(diǎn)。點(diǎn)E、H和G、F分別關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，且G、H關(guān)于A2B2對(duì)稱。C1D1、C2D2分別為∠A1OB2和∠B1OB2的角平分線。則下列說(shuō)法不正確的是

A. C1D1和C2D2均為零勢(shì)面

B. 若將正電荷從E移到F，電場(chǎng)力所做總功為零

C. 若將負(fù)電荷從F移到H，電勢(shì)降低

D. 若將正電荷從E沿直線移到G，電勢(shì)能先增加后減小

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年湖北省高三5月模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說(shuō)法正確的是（ ）（選對(duì)一個(gè)得3分，選對(duì)兩個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A.普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一

Ｂ．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了各種原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

Ｃ．放射性原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出γ射線，γ射線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D．德布羅意在愛(ài)因斯坦光子說(shuō)的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的猜想，而電子的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想

Ｅ．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

有人為汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)“再生能源裝置”原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，當(dāng)汽車減速時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)的阻尼作用幫助汽車減速，同時(shí)產(chǎn)生電能儲(chǔ)存?zhèn)溆�。圖1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 。圖2是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個(gè)扇形磁場(chǎng)區(qū)夾角都是90°。某次測(cè)試時(shí)，外力使線圈以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷端和端接電流傳感器，電流傳感器記錄的圖象如圖3所示（I為已知量），取邊剛開(kāi)始進(jìn)入左側(cè)的扇形磁場(chǎng)時(shí)刻。不計(jì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時(shí)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E的大小，并指明電刷和哪個(gè)接電源正極；

（2）求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率；

（3）為了能夠獲得更多的電能，依據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，請(qǐng)你提出改進(jìn)該裝置的三條建議。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在粗糙程度相同的水平地面上，物塊在水平向右的力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。4s末瞬間撤去拉力F，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，取g=10m/s2，由圖象可知:

A．在2s～4s內(nèi)，力F=0

B．在0 ～2s內(nèi)，力F逐漸變小

C．物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2

D．0—6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的總位移為16m

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省金華市浦江縣高考適應(yīng)性考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，傳送帶足夠長(zhǎng)，與水平面間的夾角α＝37°，并以v＝10m／s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著，在傳送帶的A端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的小物體，若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．5，（g＝10m／s2， sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A．小物體運(yùn)動(dòng)1s后，受到的摩擦力大小的計(jì)算不適用公式F＝μFN

B．小物體運(yùn)動(dòng)1s后加速度大小為2m／s2

C．在放上小物體的第1s內(nèi)，重力做功的功率為30w

D．在放上小物體的第1s內(nèi)，至少給系統(tǒng)提供能量40J才能維 持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示，豎直面內(nèi)有一倒立等邊三角形OMN區(qū)域，連長(zhǎng)為L(zhǎng)，MN邊是水平的。在該區(qū)域有一垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在同一豎直面內(nèi)有一束質(zhì)量為m、電荷量為q、速度大小不同的帶正電粒子從N點(diǎn)沿NM方向射入該磁場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為能發(fā)生偏轉(zhuǎn)）。過(guò)O點(diǎn)作與MN邊平行的直線作為X坐標(biāo)軸，且O點(diǎn)為X坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用力，試求：

（1）射到X坐標(biāo)軸上的O點(diǎn)的粒子速度大��；

（2）垂直O(jiān)M邊射出的粒子與X坐標(biāo)軸的交點(diǎn)位置；

（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速度的關(guān)系。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省鄞州區(qū)余姚市5月模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，有一寬為L(zhǎng)足夠長(zhǎng)的光滑水平平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌處于豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直導(dǎo)軌靜止放有兩根相同的金屬棒，每根棒質(zhì)量均為M，t =0時(shí)刻開(kāi)始，給金屬棒1一水平向右的外力，使金屬棒1在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到速度v0，之后保持v0不變. 此時(shí)棒1成為了一個(gè)最簡(jiǎn)單的發(fā)電機(jī)，而棒2成為了一個(gè)簡(jiǎn)單電動(dòng)機(jī)，已知t = t0時(shí)刻，金屬棒2也達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的速度，且此過(guò)程中導(dǎo)體棒2產(chǎn)生焦耳熱為Q，則

A.棒2的穩(wěn)定速度也為v0

B. 作用于棒2的安培力做正功，做的功W =Q

C. 外力做功為

D.作用于棒1的安培力做負(fù)功，產(chǎn)生電能E=

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年浙江省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過(guò)江，若把這滑鐵索過(guò)江簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，鐵索的兩個(gè)固定點(diǎn)A、B在同一水平面內(nèi)，AB間的距離為L(zhǎng)=80m，繩索的最低點(diǎn)離AB間的垂直距離為H=8m，若把繩索看做是圓弧，已知一質(zhì)量m=52kg的人借助滑輪（滑輪質(zhì)量不計(jì)）滑到最低點(diǎn)的速度為10m/s，那么（ ）

A.人在整個(gè)繩索上運(yùn)動(dòng)可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.可求得繩索的圓弧半徑為100m

C.人在滑到最低點(diǎn)時(shí)，滑輪對(duì)繩索的壓力為570N D.在滑到到最低點(diǎn)時(shí)人處于失重狀態(tài)

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案