(19分)如圖所示,在平面坐標(biāo)系xoy內(nèi),第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場,磁場圓心在M(L,0)點(diǎn),磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外,一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場,從P(2L,0)點(diǎn)射出磁場。不計粒子重力。求:
(1)電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比;
(2)粒子在磁場與電場中運(yùn)動的時間之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
如圖所示,用帶正電的絕緣棒A去靠近原來不帶電的驗(yàn)電器B,B的金屬箔張開,這時金屬箔帶________電;若在帶電棒A移開前,用手摸一下驗(yàn)電器的小球后離開,然后移開A,這時B的金屬箔也能張開,它帶________電.
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
平行板電容器所帶電量Q=4×l0-8C,它的兩極板之間電壓U=2V,如果兩板電量各減少一半,則兩板間電勢差變?yōu)?u> V,兩板間的電場強(qiáng)度將變?yōu)樵瓉淼?u> 。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,在x軸上方有一豎直向下的勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度為E=500V/m。x軸下方分布有很多磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其寬度均為d1=3cm,相鄰兩磁場區(qū)域的間距為d2=4cm,F(xiàn)將一質(zhì)量為m=5×10-13kg、電荷量為q=1×10-8C的帶正電的粒子(不計重力)從y軸上的某處靜止釋放,則:
(1)若粒子從坐標(biāo)(0,h1)點(diǎn)由靜止釋放,要使它經(jīng)過x軸下方時,不會進(jìn)入第二磁場區(qū),h1應(yīng)滿足什么條件?
(2)若粒子從坐標(biāo)(0,5cm)點(diǎn)由靜止釋放,求自釋放到第二次過x軸的時間(π取3.14)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1在紙面內(nèi)以速度v1=v0從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角α=30°;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度v2=v0也從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
(1)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d;
(2)求兩粒子進(jìn)入磁場的時間間隔Δt;
(3)若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場,且兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做直線運(yùn)動。求電場強(qiáng)度E的大小和方向。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,建立Oxy坐標(biāo)系,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,第一四象限有磁場,方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極邊緣的影響)。已知t=0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時,刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。上述m、q、、t0、B為已知量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)
(1)求電壓U0的大小。
(2)求t0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑。
(3)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)把帶電荷量2×10-8 C的正點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處(0勢面)移到電場中A點(diǎn),要克服電場力做功8×10-6 J,若把該電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中B點(diǎn),需克服電場力做功2×10-6 J,求:
(1)A點(diǎn)的電勢;
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢差;
(3)把2×10-5 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
為減少煙塵排放對空氣的污染,某同學(xué)設(shè)計了一個如圖所示的靜電除塵器,該除塵器的上下底面是邊長為L=0.20m的正方形金屬板,前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃,左右面是高h(yuǎn)=0.10m的通道口。使用時底面水平放置,兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極(下板接負(fù)極),于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強(qiáng)電場(忽略邊緣效應(yīng))。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器,已知每個顆粒帶電荷量 q=+2.0×10-17C,質(zhì)量m=1.0×10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后
(1)求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動時加速度的大小和方向;
(2)求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離;
(3)除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆?偭康谋戎怠T嚽笤谏鲜銮闆r下該除塵器的除塵效率;若用該除塵器對上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵,試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下,提高其除塵效率的方法。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一帶電粒子無初速度的進(jìn)入一加速電場A,然后垂直進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場),如圖所示。已知加速電場A板間電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L,粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,不計粒子受到的重力及它們之間的相互作用力。求:
(1)粒子穿過A板時速度大小v0;
(2)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y;
(3)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時速度的偏轉(zhuǎn)角q
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