【題目】如圖所示，有一束等離子體（設(shè)粒子質(zhì)量均為m，電荷量分別為+q和－q）以相同速度大小由O點沿OO′直線入射等離體分離裝置，速度大小為v0=2×105m/s。在平行板間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1（垂直紙面向外）、B2（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場。其中CD、FG為磁場的邊界，且CD、FG之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場。已知電場強(qiáng)度大小E=4×104N/C，板間距為d=5cm，OO′為該區(qū)域的對稱軸，CD與FG的距離為L=2cm。(設(shè)粒子的重力和相互之間的作用力均不計，且比荷均為=5×107C/kg。

(1)求帶正電的粒子在進(jìn)入磁場時速度方向與豎直線的夾角；

(2)若要使帶負(fù)電的粒子進(jìn)出磁場一次后，由下方DG之間離開電場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的取值范圍；

(3)若左右兩區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=B2=B，要使兩種粒子進(jìn)出磁場一次后，都由下方DG之間離開電場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)根據(jù)動能定理可得

可得

故與豎直線夾角

(2)負(fù)粒子，恰到D點臨界，半徑應(yīng)小于此臨界值，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)為B1，可得弦長為

=(5－2)cm=3cm

根據(jù)洛倫茲力提供向記力，則有

可得

故

(3)正粒子，恰到G點臨界，半徑應(yīng)小于此臨界值，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)為B2，可得弦長為

r2=(4－3)cm=1cm

軌跡半徑

此時

cm

故不會撞到右上板，由，得

將r2代入得

B2=0.8T＞B1

綜合分析得：磁感應(yīng)強(qiáng)度只要大于B2，正粒子既不會再次進(jìn)入磁場也不會打到板上，負(fù)粒子也不會打到板上，即

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】利用“油膜法估測分子直徑”實驗體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過對宏觀量的測量來實現(xiàn)對微觀量的間接測量方法．

（1）某同學(xué)的操作步驟如下：

A．取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；

B．在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；

C．在淺盤內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；

D．在淺盤上覆蓋帶方格的透明玻璃板，描出油膜形狀，算出油膜的面積．

該同學(xué)上述實驗步驟中有問題的是________（填字母代號）．

（2）若該同學(xué)計算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V，測得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平實驗臺A端固定，B端左右可調(diào)，將彈簧左端與實驗平臺固定，右端 有一可視為質(zhì)點，質(zhì)量為2kg的滑塊緊靠彈簧（未與彈黃連接)，彈簧壓縮量不同時， 將滑塊彈出去的速度不同.圓弧軌道固定在地面并與一段動摩擦因素為0.4的粗糙水平地面相切D點，AB段最長時，BC兩點水平距離xBC=0.9m,實驗平臺距地面髙度h=0.53m，圓弧半徑R=0.4m，θ=37°，已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列問題：

（1）軌道末端AB段不縮短，壓縮彈黃后將滑塊彈出，滑塊經(jīng)過點速度vB=3m/s，求落到C點時速度與水平方向夾角；

（2）滑塊沿著圓弧軌道運(yùn)動后能在DE上繼續(xù)滑行2m,求滑塊在圓弧軌道上對D點的壓力大�。�

（3）通過調(diào)整彈簧壓縮量，并將AB段縮短，滑塊彈出后恰好無碰撞從C點進(jìn)入圓弧 軌道，求滑塊從平臺飛出的初速度以及AB段縮短的距離.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定且足夠長的斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝0.5 s時撤去拉力，物體速度與時間(vt)的部分圖像如圖所示。(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)問：

(1) .拉力F的大小為多少？

(2) .物體沿斜面向上滑行的最大距離s為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一光束包含兩種不同頻率的單色光，從空氣射向兩面平行的玻璃磚上表面，玻璃磚下表面有反射層，光束經(jīng)兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面分為、兩束單色光射出。下列說法正確的是（　　）

A.a光的頻率小于光的頻率

B.光束a在空氣中的波長較大

C.出射光束a、一定相互平行

D.a、兩色光從同種玻璃射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面AB與粗糙斜面BC對接，一質(zhì)量m＝1．0 kg的小滑塊從A點由靜止滑下，已知AB段斜面傾角為53°，A點離B點所在水平面的高度h＝0．8 m。兩斜面對接點B處有一段很小的圓弧以保證小滑塊拐彎時無碰撞，能以到達(dá)B點時同樣大小的速度沖上BC斜面，已知BC段斜面傾角為37°，滑塊與斜面BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5，滑塊在運(yùn)動過程中始終未脫離斜面，從滑塊到達(dá)B點時起，經(jīng)0．6 s 正好通過C點。（g取10 m/s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）求：

（1）小滑塊到達(dá)B點時速度的大小；

（2）小滑塊沿BC斜面向上運(yùn)動時加速度的大��；

（3）BC之間的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛遙控小汽車在兩條相鄰的平直軌道上作直線運(yùn)動，以甲車運(yùn)動方向為正方 向，兩車運(yùn)動的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是（　�。�

A. 兩車若在t=5s時相遇，則另一次相遇的時刻是t=10s

B. 兩車若在t=5s時相遇，則t=0時兩車相距15m

C. 兩車若在t=10s時相遇，則另一次相遇的時刻是t=20s

D. 兩車若在t=10s時相遇，則相遇前兩車的間距是逐漸減小的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，斜邊AB＝a．棱鏡材料的折射率為n=．在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡，畫出光路圖并求射出的點的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。

(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A。

(2)本實驗的實驗步驟有：

①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；

②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；

③用米尺測量雙縫到屏的距離；

④用測量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測微器）測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時還應(yīng)注意單縫與雙縫的間距為5~10cm和使單縫與雙縫相互平行。

(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)_________mm，求得相鄰亮紋的間距為_________mm。

(4)已知雙縫間距d為，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算公式__________，求得所測紅光波長為_________mm(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案