如圖所示,電源電動勢E=3V,內(nèi)阻r=2Ω。半徑R=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度B=0.1T。豎直平行正對放置的兩金屬板連在可調(diào)電路中,S1、S2A、K板上的兩個小孔,且與O在同一水平直線上。今有一荷質(zhì)比為1.0×104C/㎏、帶正電的粒子由S1進入電場,當滑動變阻器R0的滑片P位于滑動變阻器的中點時,粒子垂直打在水平放置的熒光屏DQM點。不計粒子的重力及粒子進入電場的速度,求此時電源的輸出功率及帶電粒子打在M點時的速度。


(1)     (2) m/s
由題意可知,帶電粒子在A、K兩個極板間做勻加速直線運動,進入圓形磁場區(qū)域后做四分之一圓周運動后飛出磁場,后做勻速直線運動打到M點。則:
由歐姆定律有:        …………………①       
對電源:          …………………②          
帶電粒子在極板間加速,由動能定理有:
                   …………………③         
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,牛頓第二定律有:
                  …………………④         
由幾何關(guān)系有:            …………………⑤         
聯(lián)解①②③④⑤得:                               
m/s                            
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:問答題

質(zhì)量為、電荷量為的粒子以初速度垂直電場線進入由兩帶電平行金屬板所形成的電場中,粒子的重力不計,飛出平行板時側(cè)移距離為,已知兩板間的距離為,電壓為,如圖所示,F(xiàn)撤去電場,在原電場區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的磁場,使帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進入,又從同樣的位置飛出,則此磁感應(yīng)強度的大小是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

大氣中存在可自由運動的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50km以上的大氣則看作是帶電粒子密度非常大的良導(dǎo)體。地球本身帶負電,其周圍空間存在電場,離地面L=50km處與地面之間的電勢差約為U=3.0×105V。由于電場的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對地球充電,從而保證了地球周圍電場恒定不變。統(tǒng)計表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量為q=1800C。試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P。(已知地球半徑r=6400km,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示為某種新型分離設(shè)備內(nèi)部電、磁場分布情況圖。自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域。區(qū)域Ⅰ寬度為d1,分布有沿紙面向下的勻強電場E1;區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐2,分布有垂直紙面向里的勻強磁場B1;寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布有沿紙面向下的勻強電場E2和垂直紙面向里的勻強磁場B2,F(xiàn)有一群質(zhì)量和帶電量均不同的帶電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點被注入,這些粒子都只在電場力作用下由靜止開始運動,然后相繼進入Ⅱ、Ⅲ兩個區(qū)域,滿足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ,其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出,三區(qū)域都足夠長。已知能飛回區(qū)域Ⅰ的帶電粒子的質(zhì)量為m=6.4×10—27kg、帶電量為q=3.2×10—19C,且有d1=10cm,d2=5cm,E1=" " E2=40V/m,B1=4×10—3T,B2=2×10—3T。試求:

(1)該帶電粒子離開區(qū)域Ⅰ時的速度;
(2)該帶電粒子離開區(qū)域Ⅱ時的速度;
(3)為使該帶電粒子還能回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣,區(qū)域Ⅲ的寬度d3應(yīng)滿足的條件;
(4)該帶電粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣時離開A點的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1, E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動,經(jīng)P點即進入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域.一段時間后,小球經(jīng)過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計粒子重力,g取10m/s2
(1)請分析判斷勻強電場E1的方向并求出微粒的運動速度v
(2)勻強磁場B2的大小為多大?;
(3) B2磁場區(qū)域的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在圖中第I象限的區(qū)域里有平行于y軸的勻強電場,在第IV象限區(qū)域內(nèi)有垂直于Oxy平面的勻強磁場B。
帶電粒子A,質(zhì)量為,電量,從y軸上A點以平行于x軸的速度射入電場中,已知,求:
(1)粒子A到達x軸的位置和速度大小與方向;
(2)在粒子A射入電場的同時,質(zhì)量、電量與A相等的粒子B,從y軸上的某點B以平行于x軸的速度射入勻強磁場中,A、B兩個粒子恰好在x軸上迎面正碰(不計重力,也不考慮兩個粒子間的庫侖力)試確定B點的位置和勻強磁場的磁感強度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

氫原子的核外只有一個電子,設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運動。已知電子的電荷量為e,運動速率為v,求電子繞核運動的等效電流多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,勻強電場方向向右,勻強磁場方向垂直于紙面向里,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場方向垂直、與電場方向成45°角射入復(fù)合場中,恰能做勻速直線運動.則電場強度E=______________,磁感應(yīng)強度B=______________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩平行且正對的金屬板之間如果加有勻強電場和勻強磁場,它就可以構(gòu)成一個速度選擇器,如果磁感應(yīng)強度為B,電場強度為E,當帶電粒子(不計重力)的速度大小等于
E
B
的時候,就可能沿圖中的虛線勻速通過,有關(guān)該速度選擇器的以下說法中正確的是( 。
A.速度選擇器只選擇粒子的速度大小,而并不選擇粒子的速度方向
B.速度選擇器既選擇粒子的速度大小又選擇粒子的速度方向
C.帶正電的粒子如果能向右勻速通過速度選擇器,那么帶負電的粒子就必須從右向左才能勻速通過速度選擇器
D.速度選擇器如果選擇了帶正電的粒子通過,就不能選擇出帶負電的粒子通過,除非改變B或E中的任何一個的方向

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