“太空粒子探測器”是由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成的,其原理可簡化如下:如圖所示,輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心圓,圓心為O,外圓的半徑R1=l m,電勢=25 V,內(nèi)圓的半徑R2=0.5 m,電勢=0,內(nèi)圓內(nèi)有磁感應強度大小B=1×l0-2 T、方向垂直紙面向里的勻強磁場,收集板MN與內(nèi)圓的一條直徑重合,假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量m=1×10-10 kg、電荷量q=2×l0-4C的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到外圓面上,并被加速電場從靜止開始加速,進入磁場后,發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在收集板MN上并被吸收(收集板兩側(cè)均能吸收粒子),不考慮粒子的碰撞和粒子間的相互作用。

(1)求粒子到達內(nèi)圓時速度的大。

(2)分析外圓上哪些位置的粒子進入磁場后在磁場中運動的總時間最長,并求該最長時間。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:2017屆廣東省廣州市高三12月模擬考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,長方體ABCD—A1B1C1D1中,將可視為質(zhì)點的小球從頂點A在∠BAD所在范圍內(nèi)(包括邊界)分別沿不同方向水平拋出,落點都在A1B1C1D1范圍內(nèi)(包括邊界)。不計空氣阻力,以A1B1C1D1所在水平面為重力勢能參考平面,則小球

A.拋出速度最大時落在B1點

B.拋出速度最小時落在D1點

C.從拋出到落在B1D1線段上任何一點所需的時間都相等

D.落在B1D1中點時的機械能與落在D1點時的機械能相等

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科目:高中物理 來源:2017屆江蘇省高三上學期12月月考物理試卷(解析版) 題型:實驗題

如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置。

(1)在圖示裝置中,①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射器部分,②是接收部分。在該實驗中采用控制變量法,保持小車所受拉力不變,用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力,為了減小實驗誤差,應使鉤碼質(zhì)量盡量__________些。(填“大”或“小”)

(2)改變小車的質(zhì)量,多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-1/M關(guān)系圖線,

①如果摩擦力不能忽略,則畫出的a-1/M圖線為圖示中的___________。(填“甲”或“乙”或“丙”)

②(單選題)該實驗中某同學畫出的圖線中AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是( )

A.小車與軌道之間存在摩擦

B.導軌保持了水平狀態(tài)

C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源:2017屆江蘇省高三12月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,一點電荷放在O點處,過O點取正交坐標x、y軸,點a、c在x軸上,Oc=2Oa;點b在y軸上,Ob=Oa,F(xiàn)將帶正電的另一點電荷從a移至b,再從b移至c,以下說法正確的是( )

A. 點電荷在a或b點所受的電場力相同

B. 點電荷在b的電場力的大小是在c的電場力的大小的4倍

C. 點電荷從a移至b與從b移至c電場力做的功不相同

D. 點電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能

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科目:高中物理 來源:2017屆江蘇省高三12月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球.在a和b之間的細線上懸掛一小物塊.平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑.不計所有摩擦.小物塊的質(zhì)量為( )

A. B.m C.m D.2m

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科目:高中物理 來源:2017屆湖北省沙市高三上學期第六次雙周練物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,將質(zhì)量M=1 kg的重物B懸掛在輕繩的一端,并放置在傾角為30°、固定在水平地面的斜面上,輕繩平行于斜面,B與斜面間的動摩擦因數(shù)。輕繩跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪,其另一端系一質(zhì)量m =0.5 kg的小圓環(huán)A。圓環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,滑輪中心與直桿的距離為L=4 m,F(xiàn)將圓環(huán)A從與定滑輪等高處由靜止釋放,不計空氣阻力,直桿和斜面足夠長,取g= 10 m/s2。下列判斷正確的是

A.圓環(huán)下降的過程中,輕繩的張力大小始終等于10 N

B.圓環(huán)能下降的最大距離為

C.圓環(huán)速度最大時,輕繩與直桿的夾角為30°

D.若增加圓環(huán)質(zhì)量使m=l kg,再重復題述過程,則圓環(huán)在下降過程中,重力做功的功率一直在增大

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科目:高中物理 來源:2017屆湖北省沙市高三上學期第六次雙周練物理試卷(解析版) 題型:選擇題

A、D分別是斜面的頂端、底端,B、C是斜面上的兩個點,AB=BC=CD,E點在D點的正上方,與A等高,從E點水平拋出質(zhì)量相等的兩個小球,球1落在B點,球2落在C點,關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程

A. 球1和球2運動的時間之比為2:1

B. 球1和球2動能增加量之比為1:3

C. 球1和球2拋出時初速度之比為2:1

D. 球1和球2運動時的加速度之比為1:2

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科目:高中物理 來源:2017屆寧夏高三上學期第五次月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在傾斜的滑桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)通過輕繩拉著一個質(zhì)量為M 的物體,在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中,懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向。則

A.物體做勻加速運動

B.環(huán)只受三個力作用

C.環(huán)一定受四個力作用

D.物體的重力大于懸繩對物體的拉力

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科目:高中物理 來源:2017屆遼寧省本溪市等校高三聯(lián)合模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點為圓弧軌道的最低點,半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°,將一個質(zhì)量m=1.0kg的物體(視為質(zhì)點)從A點左側(cè)高為h=0.8m處的P點水平拋出,恰從A點沿切線方向進入圓弧軌道,已知物體與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)物體水平拋出時的初速度大小;

(2)物體經(jīng)過B點時受圓弧軌道支持力大小;

(3)物體在軌道CD上向上運動的最大距離x。

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