(供選學(xué)物理3-1的考生做)(8分)
如圖所示,M、N為正對著豎直放置的金屬板,其中N板的正中央有一個小孔,M、N板間的電壓U1 = 1.0×103 V.PQ為正對著水平放置的金屬板,板長L =" 10" cm,兩板間的距離d =" 12" cm,兩板間的電壓U2 =" 2.4" × 103 V.P、Q板的右側(cè)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其中虛線為磁場的左右邊界,邊界之間的距離l =" 60" cm,豎直方向磁場足夠?qū)挘粋比荷= 5.0×104 C/kg的帶正電粒子,從靜止開始經(jīng)M、N板間的電壓U1加速后,沿P、Q板間的中心線進(jìn)入P、Q間,并最終進(jìn)入磁場區(qū)域.整個裝置處于真空中,不計重力影響.
(1)求粒子進(jìn)入PQ板間時速度υ 的大。
(2)若粒子進(jìn)入磁場后,恰好沒有從磁場的右邊界射出,求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(1)粒子在M、N間運動時,根據(jù)動能定理得

粒子進(jìn)入P、Q板間時速度υ= m/s
(2)設(shè)粒子在P、Q板間運動的時間為t
粒子的加速度    
粒子在豎直方向的速度υy = a t
粒子的水平位移  L= υ t
若粒子穿出P、Q板間時速度偏向角為θ,則

所以θ = 45°
粒子穿出P、Q板間時的速度υ1=
粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動時,軌跡如圖所示,

粒子進(jìn)入磁場時速度的大小為υ1,速度的方向與水平方向的夾角也為θ,所以

因為洛倫茲力提供向心力,則
解得         B = 0.8 T
按其它方法正確解答的,同樣得分?蓞⒄毡驹u分標(biāo)準(zhǔn)分步給分。最后結(jié)果有單位的,必須寫明單位,單位寫錯、缺單位的扣1分。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.如圖所示為一速度選擇器,兩極板P、Q之間距離為d,且P接電源負(fù)極,Q接正極;板內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,一束粒子流以速度v流經(jīng)磁場時恰好不偏轉(zhuǎn)(不計重力),則兩極板必須加上一定電壓U;則下列說法中正確的是(   )
A.U=Bvd,粒子一定帶正電
B.U=Bv,粒子一定帶負(fù)電
C.U=Bvd,粒子一定從a運動到b
D.U=Bvd,粒子可能從b運動到a

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖,虛線下方有足夠大的場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m和上方場強(qiáng)為8mg/3q的勻強(qiáng)電場,方向均水平向右。質(zhì)量均為m=1.5×10-2kg的A、B小球,其中B球為絕緣小球且不帶電,被長為R的絕緣絲線懸掛在O點剛好靜止在虛線上, A球帶電荷量為qA=+6.0×10-6C,在豎直平面內(nèi)的以某一初速度v豎直進(jìn)入電場,運動到B點速度剛好水平,同時與B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點做半徑為R=0.7m完整的圓周運動,假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點,g取10 m/s2。(sin53°=0.8,c0s53°=0.6)
(1)假設(shè)初速度v="20m/s" ,試求小球AB球碰撞前能運動的水平位移的大小和整個過程中電場力對小球做功的最大值。
(2)如果小球剛好能做完整的圓周運動,試求碰撞前A球的最小速度和繩子所受的最大拉力分別多大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一條長為L的絕緣細(xì)線上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于水平方向的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度為E,已知當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為α時,小球處于平衡位置A點,問在平衡位置給小球多大的速度vA,剛好能使之在電場中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運動?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

電子(不計重力)自靜止開始經(jīng)M、N板間(兩板間電壓為u)的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為L的勻強(qiáng)磁場中,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示..(已知電子的質(zhì)量為m,電量為e)求:
(1)電子在加速電場中加速后獲得的速度
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度     
(3)電子在磁場中的運動時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖6所示,水平放置的平行金屬板ab間存在正交的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B,a、b板帶有等量異種電荷,a板帶正電,一帶電量為q的正離子以初速度v0射入,恰好能沿直線AB從右邊射出,則磁場方向________________,速度v0=______。若v= v0=E/B,則
粒子做勻速直線運動,與粒子的________、________、________無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某種加速器的理想模型如圖1所示:兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔、,兩極板間電壓的變化圖象如圖2所示,電壓的最大值為、周期為,在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。若將一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從板內(nèi)孔處靜止釋放,經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場,在磁場中運動時間后恰能再次從孔進(jìn)入電場加速,F(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。(粒子在兩極板間的運動時間不計,兩極板外無電場,不考慮粒子所受的重力)
小題1:若在時刻將該粒子從板內(nèi)孔處靜止釋放,求其第二次加速后從孔射出時的動能;
小題2:現(xiàn)要利用一根長為的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場中時管內(nèi)無磁場,忽略其對管外磁場的影響)使圖1中實線軌跡(圓心為)上運動的粒子從孔正下方相距處的孔水平射出,請在答題卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管;
小題3:若將電壓的頻率提高為原來的2倍,該粒子應(yīng)何時由板內(nèi)孔處從靜止開始加速,才能經(jīng)多次加速后獲得最大動能?最大動能是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,一個質(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),
從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進(jìn)入兩平行
金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V。金                                     
屬板長L=20cm,上極板帶正電,兩板間距d =cm。

求:(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0大小;
(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ;
(3)若該勻強(qiáng)磁場的寬度為D=10cm,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖示,坐標(biāo)系xoy位于堅直平面內(nèi),所在空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B,在y﹥0的空間內(nèi)還有沿x正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m的帶電油滴沿著圖中直線PQ做勻速直線運動,過Q點后油滴進(jìn)入y﹤0的區(qū)域,圖中θ=450。要使油滴在的y﹤0區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動,需在該區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)電場。若帶電油滴在y﹤0的區(qū)域內(nèi)經(jīng)過一段圓弧后再次通過x軸,并且能通過x軸上的M點(圖中未畫出),且Q、M兩點間距離為L。求:

(1)油滴的帶電性質(zhì)。
(2)在的y﹤0區(qū)域內(nèi)所加電場的方向。
(3)帶電油滴所帶電荷量q.

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