【題目】如圖所示,在xoy坐標系坐標原點O處有一點狀的放射源,它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小均為v0,在0yd的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場,場強大小為,其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量;在dy2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面向里的勻強磁場,mn為電場和磁場的邊界ab為一塊很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x軸,放置于y=2d處,如圖所示觀察發(fā)現(xiàn)此時恰好無粒子打到ab板上.(不考慮α粒子的重力及粒子間的相互作用,求:

1α粒子通過電場和磁場邊界mn時的速度大小及此時距y軸的最大距離;

2磁感應(yīng)強度B的大;

3將ab板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上?此時ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度

【答案】1 2

3

【解析】

試題分析1α粒子在電場的作用下加速運動,根據(jù)動能定理: 2分

代入數(shù)據(jù)可得: 1分

由題意可知初速度方向與x軸平行的粒子通過邊界mn時距y軸最遠,由類平拋知識:

在豎直方向: 其中

在水平方向: 聯(lián)立以上解得: 3分

2根據(jù)上題結(jié)果可知:對于沿x軸正方向射出的粒子進入磁場時與x軸正方向夾角:

可得 1分

若此粒子不能打到ab板上,則所有粒子均不能打到ab板,因此此粒子軌跡與ab板相切是臨界條件,由幾何關(guān)系可得: 解得: 2分

洛倫茲力提供向心力 1分

可得: 1分

3由分析可知沿x軸負方向射出的粒子若能打到ab板上,則所有粒子均能打到板上其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切 2分

由分析可知此時磁場寬度為原來的 2分

則:ab板至少向下移動: 1分

沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板區(qū)域的右邊界

由幾何知識可知:ab板上被粒子打中區(qū)域的長度: 2分

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】關(guān)于相對運動,下列說法中正確的是(  )

A. 相對于運動的火車,坐在車上的人是靜止的

B. 如果以運動的火車為參照物,樹木是向前運動的

C. 人坐在運動的火車上,人相對于地面可以是靜止的

D. 為了研究機械運動,不可以選擇運動物體作為參照系

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【題目】關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象,下列說法中正確的是

A.一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象

B.波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

C.只要是兩列波疊加,都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣

D.對于發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波,它們的振幅一定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】波源質(zhì)點在坐標原點O沿Y方向上下振動,已知t=0時刻波恰好傳到x=20cm的質(zhì)點處,波形如圖,波沿 軸正向傳播,波速為2m/s,由此可知( )

E、當波源質(zhì)點沿著 X軸正向運動時,站在x軸正向相對于地面靜止的觀察者接收到的波的頻率在變大

A. 波源質(zhì)點的振動周期一定為02s

B. 介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅一定為4cm

C. 波源質(zhì)點的起振方向一定沿Y軸負方向

D. 再經(jīng)過04s波恰好傳到x=60cmP

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系xOy,該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道,其中A、C兩點處于同一個圓上,C是圓上任意一點,A、M分別為此圓與y、x軸的切點。B點在y軸上且BMO = 60°,O′為圓心,F(xiàn)將a、b、c三個小球分別從A、B、C點同時由靜止釋放,它們將沿軌道運動到M點,如所用時間分別為tA、tB、tC,則tA、tB、tC大小關(guān)系是

AtA< tC < tB

BtA = tC = tB

CtA = tC < tB

D由于C點的位置不確定,無法比較時間大小關(guān)系

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】轉(zhuǎn)換電視頻道,選擇自己喜歡的電視節(jié)目,稱為( )

A. 調(diào)幅 B. 調(diào)頻 C. 調(diào)制 D. 調(diào)

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【題目】下列說法正確的是( )

A.布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的

B.0℃的鐵和0℃的冰,它們的分子平均動能相同

C.當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的增大而減小

D.晶體一定具有各向異性,非晶體一定具有各向同性

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【題目】下列物理量中,不屬于矢量的是( )

A. 速度 B. 位移

C. 時間 D. 加速度

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【題目】在觀察光的單縫衍射現(xiàn)象時,當狹縫寬度從 0.1mm 逐漸增加到 0.5mm 的過程中,通過狹縫觀察線狀光源的情況是( 。

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