【題目】如圖所示,豎直放置的平行金屬板板間電壓為U,質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子在靠近左板的P點,由靜止開始經(jīng)電場加速,從小孔Q射出,從a點進入磁場區(qū)域,abde是邊長為2L的正方形區(qū)域,ab邊與豎直方向夾角為,cfab平行且將正方形區(qū)域等分成兩部分,abcf中有方向垂直紙面向外的勻強磁場B1,defc中有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,粒子進入磁場B1后又從cf上的M點垂直cf射入磁場B2(圖中M點未畫出),不計粒子重力,求:

(1)粒子從小孔Q射出的速度;

(2)磁感應(yīng)強度度B1的大;

(3)磁感應(yīng)強度B2的取值在什么范圍內(nèi),粒子能從邊界cd間射出?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)在兩板間由動能定理有:

解得:

(2)進入磁場后,粒子做勻速圓周運動,設(shè)半徑為,軌跡如圖所示,

由幾何關(guān)系有:

,聯(lián)立解得: 。

(3)能從cd射出,則對應(yīng)軌跡如圖所示,恰好從c點射出時,設(shè)此時半徑為,則有:

解得:

若恰好與cd邊相切,設(shè)此時半徑為,則有:

同理可以得到:

綜上可得到: 時,粒子能從cd間射出。

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,空間存在一勻強電場,其方向與水平方向間的夾角為30°,A、B與電場垂直,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點水平向右拋出,經(jīng)過時間t小球最終落在C點,速度大小仍是v0,且,則下列說法中正確的是 ( )

A.電場方向沿電場線斜向上

B.電場強度大小為

C.小球下落高度

D.此過程增加的電勢能等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體在合外力作用下做直線運動的v-t圖象如圖所示,下列表述正確的是( 。

A. 0~2s內(nèi),合外力總是做正功

B. 0.5~2s內(nèi),合外力做功為零

C. 1~3s內(nèi),合外力做功為零

D. 0~1s內(nèi)比1~3s內(nèi)合外力做功快

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一質(zhì)量為m的航天器靠近地球表面繞地球做勻速圓周運動(軌道半徑等于地球半徑R),某時刻航天器啟動發(fā)動機,向后噴氣,在很短的時間內(nèi)動能變?yōu)樵瓉淼?/span>,此后軌道變?yōu)闄E圓,遠地點與近地點距地心的距離之比是2∶1,經(jīng)過遠地點和經(jīng)過近地點的速度之比為1∶2,取地球表面及附近的重力加速度均為g,第一宇宙速度約8km/s。則下列說法中不正確的是

A. 航天器在橢圓軌道和近地圓軌道上運動的周期之比

B. 航天器在橢圓軌道遠地點的加速度為

C. 航天器從近地點向遠地點運動中克服引力做的功為

D. 航天器在遠地點的速度約為km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于做勻變速直線運動的物體,下列說法正確的是()

A. 1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)物體通過的位移之比是1:4:9

B. 一質(zhì)點的位置坐標(biāo)函數(shù)是,則它運動的初速度是2m/s,加速度是4

C. 加速度方向不一定與速度方向相同,但一定與速度變化的方向相同

D. 任意兩個相等時間間隔內(nèi)物體的位移之差都相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化關(guān)系可用圖象表示如圖所示,( )

A. t=0時刻,線圈中磁通量最大,感應(yīng)電動勢也最大

B. t=1×102s時刻,感應(yīng)電動勢最大

C. t=2×102s時刻,感應(yīng)電動勢為零

D. 02×102s時間內(nèi),線圈中感應(yīng)電動勢的平均值為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的等螺距螺線管高為h,該螺線管用長為l的硬質(zhì)直管(內(nèi)徑遠小于h)彎制而成。一光滑小球從管口上端由靜止釋放,下列說法正確的是

A. 若僅增大l,小球到達管口下端時的速度增大

B. 小球到達管口下端時重力的功率

C. 小球到達管口下端的時為

D. 在運動過程中小球受管道的作用力大小不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好的氣缸,用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體,活塞用輕繩懸掛在天花板上

(1)若環(huán)境溫度緩慢升高,下列說法正確的有_____

A.單位時間內(nèi)氣體分子與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少

B.單位時間內(nèi)氣體分子與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增加

C.器壁單位面積上受到氣體分子撞擊力增大

D.溫度升高,缸內(nèi)所有氣體分子運動速率均增大

(2)若已知氣缸的容積為1L,氣缸內(nèi)氣體的密度為30g/,平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol.阿伏加德羅常數(shù),估算氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)為____個,氣體分子間平均距離d=____m(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)。

(3)已知氣缸的質(zhì)量為M,活塞可以在缸內(nèi)無摩擦滑動,活塞的面積為S,活塞與缸底距離為h,大氣壓強恒為p0,此時環(huán)境溫度為T。若環(huán)境溫度升高時,氣體從外界吸收熱量Q,氣缸緩慢移動距離d 后再次處于靜止,則在此過程中密閉氣體的內(nèi)能U增加了________?溫度升高了___________?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某校運動會上,甲、乙兩名同學(xué)分別參加了在體育場舉行的400 m100 m田徑?jīng)Q賽,且兩人都是在標(biāo)準(zhǔn)跑道的最內(nèi)側(cè)跑道(第一跑道)完成了比賽,則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小xx和通過的路程s、s之間的關(guān)系是(  )

A. x>xs<s B. x<x,s>s

C. x>xs>s D. x<x,s<s

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