【題目】如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為kg、電荷量為C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計。求:

⑴帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1;

⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2;

⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大?

【答案】(1)1.0×104m/s(2)100V(3)0.1T

【解析】1)帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v,根據(jù)動能定理:qU1=mv12
解得:v1==1.0×104m/s
2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用,做類平拋運動.在水平方向微粒做勻速直線運動,水平方向:
帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動,加速度為a,出電場時豎直方向速度為v2

豎直方向:

由幾何關(guān)系:
U2=tanθ
代入數(shù)據(jù)得:U2=100V
3)帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,設(shè)微粒軌道半徑為R,由幾何關(guān)系知R+=D
得:R=
設(shè)微粒進入磁場時的速度為v′v′=
由牛頓運動定律及運動學(xué)規(guī)律:

得:
代入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)解得:B=0.1T
若帶電粒子不射出磁場,磁感應(yīng)強度B至少為0.1T

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,光滑斜面上的四段距離相等,質(zhì)點從O點由靜止開始下滑,做勻加速直線運動,先后通過ab、cd…,下列說法不正確的是(

A. 質(zhì)點由O到達各點的時間之比tatbtctd=1 2

B. 質(zhì)點通過各點的速率之比vavbvcvd=1 2

C. 在斜面上運動的平均速度=vb

D. 在斜面上運動的平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A物體被繞過小滑輪P的細線所懸掛,B物體放在粗糙的水平桌面上;小滑輪P被一根細線系于天花板上的O點;O是三根線的結(jié)點,bO水平拉著B物體,cO沿豎直方向拉著彈簧;彈簧、細線、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略,整個裝置處于靜止狀態(tài)。若懸掛小滑輪的細線OP上的張力是20N,取g10m/s2,則下列說法中正確的是(

A. 彈簧的彈力為10N

B. A物體的質(zhì)量為2kg

C. 桌面對B物體的摩擦力為10N

D. OP與水平方向的夾角為60°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如右圖所示,一物塊受到一水平力F作用靜止于斜面上,此力F的方向與斜面平行,如果將力F撤除,下列對物塊的描述正確的是( )

A. 木塊將沿斜面下滑 B. 木塊受到的摩擦力變大

C. 木塊立即獲得加速度 D. 木塊所受的摩擦力方向改變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩車在同一直線上向右勻速運動,B車在A車前,A車的速度大小為v1=8m/s,B車的速度大小為v2=20m/s,如圖所示.當A、B兩車相距x0=28m時,B車因前方突發(fā)情況緊急剎車(已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動),加速度大小為a=2m/s2,從此時開始計時,求:

(1)A車追上B車之前,兩者相距的最大距離;

(2)A車追上B車所用的時間;

(3)在題設(shè)條件下,A車在B車剎車后05s也開始剎車,為避免兩車相撞,則A車的加速度應(yīng)滿足什么條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為37°,長為l16 m的傳送帶,轉(zhuǎn)動速度為v10 m/s,動摩擦因數(shù)μ05,在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m05 kg的物體.已知sin 37°06,cos37°08g10 m/s2.求:

1)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,物體從頂端A滑到底端B的時間;

2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時,物體從頂端A滑到底端B的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是電容式話筒的示意圖,它是利用電容制作的傳感器,話筒的振動膜表面鍍有薄薄的金屬層,膜后距膜幾十微米處有一金屬板,金屬板和振動膜上的金屬層構(gòu)成電容器的兩極,在兩極間加一電壓U,人對著話筒說話時,振動膜前后振動,使電容發(fā)生變化,導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化,聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號,導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器( )

A. 兩板間的距離變化 B. 兩板的正對面積變化

C. 兩板間的介質(zhì)變化 D. 兩板間的電壓變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為實驗室常用的兩個量程的電壓表原理圖當使用OA兩接線柱時,量程為3V;當使用O、B兩接線柱時,量程為15V.已知電流計的內(nèi)電阻Rg=500Ω,滿偏電流Ig=100μA.求分壓電阻R1R2的阻值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有關(guān)分子的熱運動和內(nèi)能,下列說法不正確的是( )

A.一定質(zhì)量的氣體,溫度不變,分子的平均動能不變

B.物體的溫度越高,分子熱運動越劇烈

C.物體的內(nèi)能是物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和

D.布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的

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