【題目】如圖所示,粒子源能放出初速度為0,比荷均為的帶負(fù)電粒子,進(jìn)入水平方向的加速電場(chǎng)中,加速后的粒子正好能沿圓心方向垂直進(jìn)入一個(gè)半徑為r=0.1m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,在圓形磁場(chǎng)區(qū)域右邊一屏,屏的高度為,屏距磁場(chǎng)右側(cè)距離為L=0.2m,且屏中心與圓形磁場(chǎng)圓心位于同一水平線(xiàn)上,F(xiàn)要使進(jìn)入磁場(chǎng)中的帶電粒子能全部打在屏上,試
(1)粒子速度方向偏轉(zhuǎn)角的最大值
(2)加速電壓的最小值。
【答案】(1) (2) 60V
【解析】試題分析:畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式,確定出對(duì)應(yīng)的最大偏轉(zhuǎn)角的速度,然后由帶電粒子在電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功,由動(dòng)能定理即可求出加速電壓。
(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
根據(jù)洛倫茲力公式F=qvB可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度越大,在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)量越小。若粒子恰好不飛離屏,則加速電壓有最小值,設(shè)此時(shí)粒子剛好打在屏的最下端B點(diǎn),根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知,粒子偏離方向的夾角正切值為,解得: ,粒子偏離方向的夾角:
(2)由幾何關(guān)系可知,此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的回旋半徑為:
帶電粒子在電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理得: ,
帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可得:
聯(lián)立解得: ,
故加速電壓的最小值為60V。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上,O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)上端的位置,一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上,物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B后向上運(yùn)動(dòng),則以下說(shuō)法正確的是
A. 物體落到O點(diǎn)后,立即做減速運(yùn)動(dòng)
B. 物體從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),動(dòng)能先增大后減小
C. 物體在B時(shí)加速度為零
D. 若不計(jì)空氣阻力,在整個(gè)過(guò)程中,物體與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán),ab為圓環(huán)的一條直徑。如圖所示,在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面,方向如圖所示,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小且變化率,則( )
A. 圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B. 圓環(huán)具有收縮的趨勢(shì)
C. 圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為
D. 圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在矩形ABCD的AD邊和BC邊的中點(diǎn)M和N各放一個(gè)點(diǎn)電荷,它們分別帶等量正電荷。E、F是AB邊和CD邊的中點(diǎn),P、Q兩點(diǎn)在MN的連線(xiàn)上,MP=QN。下列說(shuō)法正確的是
A. A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
B. P點(diǎn)的電勢(shì)高于E點(diǎn)的電勢(shì)
C. 將一電子沿MN連線(xiàn)從P點(diǎn)移到Q點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小
D. 給電子一合適的初速度,電子可能在此電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ,OP=OQ=R,一束單色光垂直OP面射入玻璃體,在OP面上的入射點(diǎn)為A, ,此單色光通過(guò)玻璃體后沿BD方向射出,且與x軸交于D點(diǎn), 。
(1)求該玻璃的折射率。
(2)若真空中光速為C,求光從A傳播到D的所用時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】地面上有一個(gè)半徑為 R 的圓形跑道,高為 h 的平臺(tái)邊緣上的 P 點(diǎn)在地面 上 P′點(diǎn)的正上方, P′與跑道圓心 O 的距離為 L(L>R),如圖所示。跑道上停有一輛小車(chē), 現(xiàn)從 P 點(diǎn)水平拋出小沙袋,使其落入小車(chē)中(沙袋所受空氣阻力不計(jì))。問(wèn):
(1)當(dāng)小車(chē)分別位于 A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)時(shí)(∠AOB=90°),沙袋被拋出時(shí)的初速度各多大?
(2)若小車(chē)在跑道上運(yùn)動(dòng),則沙袋被拋出時(shí)的初速度在什么范圍內(nèi) ?
(3)若小車(chē)沿跑道順時(shí)針運(yùn)動(dòng)(如圖中箭頭所示),當(dāng)小車(chē)恰好經(jīng)過(guò) A 點(diǎn)時(shí),將沙袋 拋出,為使沙袋能在 B 處落入小車(chē)中,小車(chē)的速率v 應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,兩個(gè)閉合圓形線(xiàn)圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線(xiàn)圈B中通以如圖乙所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍▓D中箭頭所示).對(duì)于線(xiàn)圈A,在t1~t2時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 有順時(shí)針?lè)较虻碾娏,且有擴(kuò)張的趨勢(shì) B. 有順時(shí)針?lè)较虻碾娏,且有收縮的趨勢(shì)
C. 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣袛U(kuò)張的趨勢(shì) D. 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏,且有收縮的趨勢(shì)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)的波形如圖所示,此時(shí)波剛傳到x=4m處的P點(diǎn)。t=0.09s時(shí),P質(zhì)點(diǎn)第3次出現(xiàn)的波谷。則____
A.該波的周期為0.08s
B.t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
C.0﹣0.08s的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為16cm
D.t=0.08s時(shí),x=8m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波峰
E.若觀(guān)察者從O點(diǎn)以10m/s的速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),接收到頻率小于25Hz
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,先后以速度v1和v2(4v1=v2),勻速地把同一線(xiàn)圈從同一位置拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中,在先后兩種情況下:
(1)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2=____________.
(2)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2=____________.
(3)拉力做功的功率之比P1∶P2=______________.
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