如圖所示,在y軸的右側(cè)存在磁感應強度為B的方向垂直紙面向外的勻強磁場,在x軸的上方有一平行板式加速電場。有一薄絕緣板放置在y軸處,且與紙面垂直,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速,然后以垂直于板的方向沿直線從A處穿過絕緣板,而后從x軸上的D處以與x軸負向夾角為30°的方向進入第四象限,若在此時再施加一個電場可以使粒子沿直線到達y軸上的C點(C點在圖上未標出)。已知OD長為l,不計粒子的重力.求:

(1)粒子射入絕緣板之前的速度

(2)粒子經(jīng)過絕緣板時損失了多少動能

(3)所加電場的電場強度和帶電粒子在y軸的右側(cè)運行的總時間.

 

(1)(2)(3)

【解析】

試題分析:(1)粒子在電場中加速由動能定理可知:

可得:

(2)粒子在磁場中作圓周運動軌跡如圖,由幾何關系可得軌道半徑為2l

解得

由動能定理得 代入數(shù)據(jù)解得

所以損失動能為

(3)粒子若作直線運動則 代入數(shù)據(jù)解得

方向與x軸正向斜向下成60°角

粒子在第一象限作勻速圓周運動的時間

粒子在第四象限做勻速直線運動時間

粒子y軸右側(cè)運行的總時間

考點:本題考查帶電粒子在電磁場中的運動

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:2013-2014學年福建省高三5月模擬理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖甲所示,傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速率v0沿逆時針方向運行。t=0時,將質(zhì)量m=1kg的物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶上,物體相對地面的v-t圖象如圖乙所示。設沿傳送帶向下為正方向,取重力加速度g=10m/s2。則( 。

A.傳送帶的速率v0=12m/s

B.傳送帶的傾角θ=30°

C.物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)?=0.4

D.0~2.0s摩擦力對物體做功Wf=–24J

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年福建省高三熱身考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,MN為絕緣板,CD為板上兩個小孔, AO為CD的中垂線,在MN的下方有勻強磁場,方向垂直紙面向外(圖中未畫出),質(zhì)量為電荷量為的粒子(不計重力)以某一速度從A點平行于MN的方向進入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(電場方向指向O點),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場強大小為E,若離子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔C垂直于MN進入下方磁場。

(1)求粒子運動的速度大小;

(2)粒子在MN下方的磁場中運動,于 MN板O點發(fā)生一次碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移,之后恰好從小孔D進入MN上方第二象限內(nèi)的勻強磁場,從A點射出磁場,求MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小之比為多少?

(3)粒子從A點出發(fā)后,第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少?

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年福建省三明市高三5月質(zhì)量檢查理綜物理試卷(解析版) 題型:實驗題

某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與動能改變量的關系。所掛砝碼質(zhì)量為m,重力加速度為g,設小車質(zhì)量為M(約為砝碼質(zhì)量的2~3倍)。

①平衡小車所受阻力的操作如下:取下砝碼,把木板不帶滑輪的一端墊高;接通打點計時器電源,輕推小車,讓小車拖著紙帶運動,如果打出的紙帶如圖乙所示,則應適當____________(選填“增大”或“減小”)木板的傾角,直到紙帶上打出的點跡____________為止。

②在紙帶上選取先后打印的A、B兩計數(shù)點,設A、B兩計數(shù)點間的距離為d,打這兩點時小車對應的速度分別為vA、vB,則本實驗需驗證表達式_____________________在誤差范圍內(nèi)是否成立。

③某次實驗正確操作后,根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)描繪出的v2—s圖線如圖丙所示,其中橫坐標s為小車發(fā)生的位移,縱坐標v2為小車運動速度大小的平方。若已知圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,由此可得s=0時小車的速度大小_______,小車質(zhì)量M=___________。(用題中所給已知量字母表示)

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年福建省三明市高三5月質(zhì)量檢查理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

利用電流的熱效應可以清除高壓輸電線上的凌冰。若在正常供電時,高壓輸電電壓為U,輸電線上的熱功率為△P;除冰時,輸電線上的熱功率需提高為9△P,設輸電功率和輸電線電阻不變.則除冰時輸電電壓應為

A.9U B.3U C.U/3 D.U/9

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年福建省“漳州八校”第四次聯(lián)考高三理科綜合物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,電壓表和電流表均為理想電表,為副線圈的負載電阻,F(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓,其隨時間變化的規(guī)律,則

A.若電流表示數(shù)為0.1A,則1min內(nèi)電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為132J

B.副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為100Hz

C.電壓表的示數(shù)為V

D.若電流表示數(shù)為0.1A,則原線圈中的電流為1A

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年甘肅省張掖市高三第五次診斷考試物理試卷(解析版) 題型:填空題

(1)(6分)一條細線下面掛一小球,讓小角度自由擺動,它的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為________m,擺動的最大偏角正弦值約為________。

(2)(9分)一等腰直角三棱鏡的截面如圖所示,設底邊長為4a,一細束光線從AC邊的中點P沿平行底邊AB方向射入棱鏡后,經(jīng)AB面反射后從BC邊的Q點平行入射光線射出,已知Q點到底邊的距離為0.5a,求該棱鏡的折射率。

 

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年甘肅省高三下學期適應性考試(一)物理試卷(解析版) 題型:選擇題

(5分)下列五幅圖中關于振動和波的說法正確的是( )(填入正確選項前的字母,選對一個給3分,選對兩個給4分,選對三個給5分,每選錯一個扣3分,最低得0分)

A.粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運動,則該運動是簡諧運動

B.若單擺的擺長為l,擺球的質(zhì)量為m、位移為x,則此時回復力為F=-x

C.若此圖為某簡諧橫波某時刻的波形圖,則此時質(zhì)點A、C之間的距離就是該波的一個波長

D.若實線為某簡諧橫波某時刻的波形圖,且此時質(zhì)點M沿y軸負向運動,則經(jīng)極短時間后波形圖可能如虛線所示

E.人站在水邊觀察,看不到遠處水面下的物體,是因為水面下遠處物體的光線射到界面上,入射角較大,發(fā)生了全反射,沒有光能射到人眼處而不被覺察

 

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年甘肅省高考沖刺模擬考試理綜物理試卷2(解析版) 題型:實驗題

(7分)如圖甲所示為某一測量電路,電源電壓恒定。閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器由最右端滑動至最左端,兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示,可知:_____(填“a”或“b”)是電壓表V2 示數(shù)變化的圖象,電源電壓為_____V,電阻Rl阻值為_____Ω,變阻器最大阻值為_____Ω。

 

 

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