【題目】如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面,從噴口連續(xù)噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至U,墨滴在電場(chǎng)區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng);進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后,最終垂直打在下板的M點(diǎn).

(1)判讀墨滴所帶電荷的種類(lèi),并求其電荷量;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值;
(3)現(xiàn)保持噴口方向不變,使其豎直下移到兩板中間的位置.為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn),應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)至B′,則B′的大小為多少?

【答案】
(1)解:墨滴在電場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:

由①式得,q= . ②

由于電場(chǎng)方向向下,電荷所受的電場(chǎng)力方向向上,可知墨滴帶負(fù)電荷. ③

答:墨滴帶負(fù)電,電量為


(2)解:墨滴垂直進(jìn)入電磁場(chǎng)共存區(qū)域,重力仍與電場(chǎng)力平衡,合力等于洛倫茲力,墨滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有:

考慮墨滴進(jìn)入磁場(chǎng)和撞板的幾何關(guān)系,可知墨滴在該區(qū)域恰好完成四分之一圓周運(yùn)動(dòng),則半徑R=d ⑤

由②④⑤式得,B= .⑥

答:磁感應(yīng)強(qiáng)度B=


(3)解:根據(jù)題設(shè),墨滴的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R′,有:

由圖示可得,

得,

聯(lián)立②⑦⑨式可得,

答:B’的大小為


【解析】(1)根據(jù)電場(chǎng)力和重力平衡求出電荷量的大小,通過(guò)電場(chǎng)力的方向確定電荷的正負(fù).(2)墨滴垂直進(jìn)入電磁場(chǎng)共存區(qū)域,重力仍與電場(chǎng)力平衡,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)粒子垂直打在M點(diǎn),通過(guò)幾何關(guān)系得出粒子的軌道半徑,根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。3)根據(jù)幾何關(guān)系得出粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,結(jié)合帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖A所示,為探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車(chē)加速度a與鉤碼的質(zhì)量m及小車(chē)和砝碼的質(zhì)量M對(duì)應(yīng)關(guān)系圖,重力加速度為g。

(1)下列說(shuō)法正確的是_____

A.每次在小車(chē)上加減砝碼時(shí),應(yīng)重新平 衡摩擦力

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源

C.本實(shí)驗(yàn)M應(yīng)遠(yuǎn)小于m

D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),為了比較容易地觀察出結(jié)果,應(yīng)作a﹣圖象

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,作出a﹣F圖象,他可能作出圖B_____(選填”、“”、“)圖線。此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是_____

A.小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C.鉤碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大

(3)該同學(xué)正確操作實(shí)驗(yàn)后,得到一條表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的清晰紙帶如圖C所示,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中S1=3.59cm,S2=4.41cm,S3=5.19cm,S4=5.97cm,S5=6.78cm,S6=7.64cm,則A點(diǎn)處的瞬時(shí)速度大小是_____m/s,加速度的大小是_____m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖電路(a)、(b)中,電阻R和自感線圈L的電阻值都是很。油⊿,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光( )

A.在電路(a)中,斷開(kāi)S,A將立即變暗
B.在電路(a)中,斷開(kāi)S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗
C.在電路(b)中,斷開(kāi)S,A將漸漸變暗
D.在電路(b)中,斷開(kāi)S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氣象衛(wèi)星是用來(lái)拍攝云層照片,觀測(cè)氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的。我國(guó)先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”兩顆氣象衛(wèi)星!帮L(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直,通過(guò)兩極,每12小時(shí)巡視地球一周,稱(chēng)為“極地圓軌道”。“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)稱(chēng)為“地球同步軌道”,則“風(fēng)云一號(hào)”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星

A.運(yùn)行角速度小 B.運(yùn)行線速度大

C.覆蓋范圍廣 D.向心加速度小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖1所示電路,探究了電源在不同負(fù)載下的輸出功率.

(1)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出U﹣I的圖象.

U/V

1.96

1.86

1.80

1.84

1.64

1.56

I/A

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55


(2)根據(jù)所畫(huà)的U﹣I圖象,可求得電流I=0.20A時(shí)電源的輸出功率約為 W(保留兩位有效數(shù)字).
(3)(多選題)實(shí)驗(yàn)完成后,該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了反思,認(rèn)為按圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中存在安全隱患,并對(duì)電路重新設(shè)計(jì).在圖3所示的電路中(Rx阻值未知),你認(rèn)為既能測(cè)出電源在不同負(fù)載下的輸出功率,又能消除安全隱患的是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置,工作原理如圖.一個(gè)半徑為R=0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上,一根長(zhǎng)為R的金屬棒0A,A端與導(dǎo)軌接觸良好,O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上.轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r= 的圓盤(pán),圓盤(pán)和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng).圓盤(pán)上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊.在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.a(chǎn)點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,b點(diǎn)通過(guò)電刷與O端相連.測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U可算得鋁塊速度,鋁塊由靜止釋放,下落h=0.3m時(shí),測(cè)得U=0.15v.(細(xì)線與圓盤(pán)間沒(méi)有滑動(dòng),金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì),重力加速度g=10m/s2

(1)測(cè)U時(shí),與A點(diǎn)相接的電壓表的“正極”還是“負(fù)極”?
(2)求此時(shí)鋁塊的速度大小;
(3)求此下落過(guò)程中鋁塊機(jī)械能的損失.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用研究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn),測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)。用一測(cè)力計(jì)水平拉一端固定的彈簧,測(cè)出的幾組彈力F與彈簧長(zhǎng)度L對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如表格所示,并作出了此彈簧的F-L圖線如圖所示。

F-L圖線與L軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示_____________,其值為___________cm(取三位有效數(shù)字);

②彈簧的勁度系數(shù)_______________N/m。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖a所示,在木箱內(nèi)粗糙斜面上靜止質(zhì)量為m的物體,木箱豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的變化規(guī)律如圖b所示,物體始終相對(duì)斜面靜止。斜面對(duì)物體的支持力和摩擦力分別為FNf,則下列說(shuō)法正確的是(

A. 0-t1時(shí)間內(nèi),FN增大,f減小

B. 0-t1時(shí)間內(nèi),FN減小,f增大

C. t1-t2時(shí)間內(nèi),F(xiàn)N增大,f增大

D. t1-t2時(shí)間內(nèi), FN減小,f減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】K介子衰變的方程為K→π0﹣π , 其中K介子和π介子帶負(fù)的基本電荷,π0介子不帶電.一個(gè)K介子沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其軌跡為圓弧AP,衰變后產(chǎn)生的π介子的軌跡為圓弧PB,兩軌跡在P點(diǎn)相切,它們的半徑RK與Rπ之比為2:1,π0介子的軌跡未畫(huà)出.由此可知π的動(dòng)量大小與π0的動(dòng)量大小之比為( )

A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:6

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同步練習(xí)冊(cè)答案