【題目】如圖所示,MN為絕緣板,CD為板上兩個(gè)小孔,AOCD的中垂線,在MN的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外(圖中未畫(huà)出),質(zhì)量為m電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器,靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)(電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)),已知圖中虛線圓弧的半徑為R,其所在處場(chǎng)強(qiáng)大小為E,若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場(chǎng).

1)求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小;

2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),與MN板碰撞,碰后以原速率反彈,且碰撞時(shí)無(wú)電荷的轉(zhuǎn)移,之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的一個(gè)三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng),從A點(diǎn)射出磁場(chǎng),則三角形磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為多少?MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少?

3)粒子從A點(diǎn)出發(fā)后,第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的總時(shí)間為多少?

【答案】1

2;

3

【解析】試題分析:(1)粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得:

解得

2)粒子從DA勻速圓周運(yùn)動(dòng),故由圖示三角形區(qū)域面積最小值為

在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力解得:,

設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,

若只碰撞一次,則,,故,

若碰撞n次,,故

3)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間,

在下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間,

在上方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

總時(shí)間

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體在長(zhǎng)4m的斜面頂端由靜止下滑,然后進(jìn)入由圓弧與斜面連接的水平面由斜面滑至平面時(shí)無(wú)能量損失,物體滑到斜面底端時(shí)的速度為4m/s,若物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為05,斜面傾角為37°,取g=10m/s2,已知:sin37°=06,cos37°=08求:

1物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力做的功;

2物體能在水平面上滑行的距離

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示,線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上,CD之間加上輸入電壓,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),改變了副線圈匝數(shù),從而調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中A為交流電流表,V為交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器CD兩端接恒壓交流電源,變壓器可視為理想變壓器,則

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),電壓表讀數(shù)變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小

C. 當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),M、N之間的電壓變大

D. 當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),變壓器輸出功率變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,U形管兩臂粗細(xì)不等,開(kāi)口向上,右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍,管中裝入水銀,大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm,且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm,封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm。現(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住,并緩慢推動(dòng)活塞,使兩管液面相平,推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變,試求:

粗管中氣體的最終壓強(qiáng);

活塞推動(dòng)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從y軸上y=h處的M點(diǎn),以速度比垂直于y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上x=2h 處的P 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),然后垂直于y軸射出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,求;

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;;

(3)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到高開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用平行于斜面的恒定拉力F拉著小車上的輕繩,使小車由靜止開(kāi)始沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知小車的質(zhì)量為1.0 kg,斜面傾角為30°,拉力F大小為6.0 N。經(jīng)過(guò)3.0 s,輕繩突然斷開(kāi)。g10 m/s2。求:

1)輕繩斷開(kāi)前,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大;

2)輕繩斷開(kāi)時(shí),小車運(yùn)動(dòng)速度的大。

3)輕繩斷開(kāi)后1.0 s內(nèi)小車重力所做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩顆互不影響的行星P1、P2,各有一顆近地衛(wèi)星S1、S2繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖中縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度,橫軸表示某位置到行星中心距離平方的倒數(shù), 關(guān)系如圖所示,衛(wèi)星S1、S2的引力加速度大小均為a0.則 ( )

A. S1的質(zhì)量比S2的大

B. P1的平均密度比P2的大

C. P1的第一宇宙速度比P2的小

D. P1的質(zhì)量比P2的大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,t=0時(shí),位于原點(diǎn)O處的波源,從平衡位置(在x軸上)開(kāi)始沿y軸正方向做周期T=0.2s,振幅A=4cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng),該波產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(9cm,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí),波源剛好位于波谷,求:

(1)質(zhì)點(diǎn)P在開(kāi)始振動(dòng)后的=1.05s內(nèi)通過(guò)的路程是多少?

(2)該簡(jiǎn)諧橫波的最大波速是多少?

(3)若該簡(jiǎn)諧橫波的波速為v=12m/s,Q質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為(12m,0)(在圖中未畫(huà)出)。請(qǐng)寫(xiě)出以t=1.05s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)的Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時(shí),阻力是車重的0.1倍,g10m/s2,問(wèn):

(1)汽車保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?

(2)以額定功率啟動(dòng),汽車在加速過(guò)程中,當(dāng)速度大小為4m/s時(shí),加速度是多大?

(3)汽車從靜止開(kāi)始,保持以0.5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?

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