【題目】如圖所示，在軸上方存在垂直xoy平面向外的勻強磁場，坐標原點O處有一粒子源，可向x軸和x軸上方的各個方向不斷地發(fā)射速度大小均為v，質(zhì)量為m、帶電量為q的同種帶電粒子。在x軸上距離原點處垂直于x軸放置一個長度為、厚度不計、能接收帶電粒子的薄金屬板P（粒子一旦打在金屬板P上，其速度立即變?yōu)?/span>0）�，F(xiàn)觀察到沿x軸負方向射出的粒子恰好打的薄金屬板的上端，且速度方向與y軸平行，不計帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力。

（1）求磁感應強度B的大�。�

（2）求被薄金屬板接收的粒子中運動的最長與最短時間的差值；

（3）若在y軸上另放置一能接收帶電粒子的擋板，使薄金屬板P右側(cè)不能接收到帶電粒子，試確定擋板的最小長度和放置的位置坐標。

【答案】(1） (2） (3）

【解析】試題分析：（1）由題意，“沿x軸負方向射出的粒子恰好打在薄金屬板的上端，且速度方向與y軸平行”的粒子運動的軌跡如圖甲，由圖可得，粒子運動的半徑： ,由洛倫茲力提供向心力，得： ,所以： 。

（2）根據(jù)粒子在磁場中運動的時間與偏轉(zhuǎn)角度的關系： ，可知粒子在磁場中運動的時間與偏轉(zhuǎn)的角度成正比，由圖乙可得，打在P右側(cè)下端的粒子在磁場中運動的時間最長，由丙圖可得，打在P下端的粒子在磁場中運動的時間最短，打在P右側(cè)下端的粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度是，設運動的時間是，由于運動的半徑與O到P的距離都是，所以打在P下端的粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度是，設運動的時間是，則： ， ，由： ，所以： 。

（3）作圖得出使薄金屬板右側(cè)能接收到帶電粒子的運動軌跡中，打在最上面的點的軌跡與打在最下面的粒子的軌跡如圖丁，擋板的位置在圖中的MN出即可滿足題目的要求．打在最上面的點的軌跡與甲圖中的軌跡相同，

打在最下面的點：

擋板的最小長度：

放在： 。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列所述的實例中（均不計空氣阻力），機械能守恒的是 （ ）

A. 木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程

B. 小石塊被豎直向上拋出后在空中運動的過程

C. 人隨電梯加速上升的過程

D. 子彈射穿木塊，子彈在木塊中運動的過程

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在以O1點為圓心、r=0.20m為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，存在著方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B=1.0×10—3的勻強磁場（圖中未畫出）。圓的左端跟y軸相切于直角坐標系原點O,右端與一個足夠大的熒光屏MN相切于x軸上的A點，粒子源中，有帶正電的粒子（比荷為）不斷地由靜止進入電壓U=800V的加速電場.經(jīng)加速后，沿x軸正方向從坐標原點O射入磁場區(qū)域，粒子重力不計。

(1)求粒子在磁場中做圓周運動的半徑、速度偏離原來方向的夾角的正切值。

(2)以過坐標原點O并垂直于紙面的直線為軸，將該圓形磁場逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，求在此過程中打在熒光屏MN上的粒子到A點的最遠距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是一種交警測速的工作示意圖， B 為能發(fā)射超聲波的固定小盒子， 工作時小盒子 B 向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被 B 盒接收，從 B 盒發(fā)射超聲波開始計時，經(jīng)時間 Δt0 再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連 續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移—時間圖象，則下列說法正確的是：（ ）

A. 超聲波的速度為

B. 超聲波的速度為

C. 物體的平均速度為：

D. 物體的平均速度為：

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，某時刻質(zhì)點P的速度為v，經(jīng)過1.0s它的速度第一次與v相同，再經(jīng)過0.2 s它的速度第二次與v相同，則下列判斷中正確的是 （___）

A. 波沿x軸正方向傳播，波速為6m/s

B. 波沿x軸負方向傳播，波速為5 m/s

C. 若某時刻質(zhì)點M到達波谷處，則質(zhì)點P一定到達波峰處

D. 質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移大小總是相等、方向總是相反

E. 從圖示位置開始計時，在2.0 s時刻，質(zhì)點P的位移為20 cm

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國海警編隊依法對一艘非法進人中國釣魚島 領海的船只進行維權執(zhí)法．在執(zhí)法過程中，發(fā)現(xiàn)非法船 只位于圖1中的A處，預計在80 s的時間內(nèi)將到達圖1 的C處，海警執(zhí)法人員立即調(diào)整好航向，沿直線BC由靜止出發(fā)恰好在運動了80 s后到達C處，而此時該非 法船只也恰好到達C處，我國海警立即對該非法船只進行了驅(qū)趕。非法船只一直做勻速直線運動且AC與BC距離相等，我國海警船運動的圖象如圖所示。

(1)B、C間的距離是多少?

(2)若海警船加速與減速過程的加速度仍保持原來的大小不變．海警船從B處由靜止開始若以最短時問準確停在C處，求需要加速的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】飛行時間質(zhì)譜儀可以對氣體分子進行分析。飛行時間質(zhì)譜儀主要由脈沖閥、激光器、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和探測器組成，探測器可以在軌道上移動以捕獲和觀察帶電粒子。整個裝置處于真空狀態(tài)。加速電場和偏轉(zhuǎn)電場電壓可以調(diào)節(jié)，只要測量出帶電粒子的飛行時間，即可以測量出其比荷。如圖所示，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達探測器。已知加速電場ab板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場極板M、N的長度為L1，寬度為L2。不計離子重力及進入a板時的初速度。

（1）設離子的比荷為k（k=q/m），當a、b間的加速電壓為U1，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，試求離子進入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v；以及探測器偏離開中線的距離y。

（2）當a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，離子從脈沖閥P噴出到到達探測器的全部飛行時間為t。請推導出離子比荷k的表達式。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20 cm，板長L=30 cm，在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于A、B中間，距金屬板右端x=15 cm處豎直放置一足夠大的熒光屏�，F(xiàn)在A、B板間加如圖2所示的方波形周期電壓，有大量質(zhì)量m=1.0×10–7 kg、電荷量q=2.0×10–2 C的帶正電粒子以平行于金屬板的速度v0=1.0×104 m/s持續(xù)射向擋板。已知U0=1.0×102 V，粒子重力不計。求：

（1）粒子在電場中的運動時間；

（2）t=0時刻進入的粒子離開電場時在豎直方向的位移；

（3）撤去擋板后熒光屏上的光帶寬度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一彈丸從離地高度H=1．95m的A點以v0=8．0m/s的初速度水平射出，恰以平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處的一木塊中，并立即與木塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進入木塊前一瞬間速度的）共同運動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，木塊與它相碰沒有機械能損失，碰后恰能返回C點。已知斜面頂端C處離地高h=0．15m，（g=10m/s2）求：

（1）A點和C點間的水平距離？

（2）木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ？

（3）木塊從被彈丸擊中到再次回到C點的時間t ？（保留兩位有效數(shù)字，）

查看答案和解析>>

同步練習冊答案