【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶電粒子的裝置示意圖:左端加速電極M、N間的電壓為U1。中間速度選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)B1=10T,兩板電壓U2=10×102V,兩板間的距離D=2cm。選擇器右端是一個(gè)半徑R=20cm的圓筒,可以圍繞豎起中心軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),筒壁的一個(gè)水平圓周上均勻分布著8個(gè)小孔O1至O8。圓筒內(nèi)部有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2。一電荷量為q=160×10-19C、質(zhì)量為m=32×10-25kg的帶電的粒子,從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后勻速穿過(guò)速度選擇器。圓筒不轉(zhuǎn)時(shí),粒子恰好從小孔O8射入,從小孔O3射出,若粒子碰到圓筒就被圓筒吸收。求:

1加速器兩端的電壓U1的大。

2圓筒內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的大小并判斷粒子帶正電還是負(fù)電;

3要使粒子從一個(gè)小孔射入圓筒后能從正對(duì)面的小孔射出如從O1進(jìn)從O5,則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大?

【答案】123

【解析】

試題分析:1速度選擇器中電場(chǎng)強(qiáng)度:

根據(jù)力的平衡條件可得:,解得:

在電場(chǎng)加速過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理可得:,解得

2粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

根據(jù)左手定則,粒子帶負(fù)電,由幾何關(guān)系可得:

洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律可得:,解得:

3不管從哪個(gè)孔進(jìn)入,粒子在筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與軌跡一樣,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

在這段時(shí)間圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的可能角度:

則圓筒的角速度:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量均為M=2kg的甲、乙兩輛小車(chē),兩車(chē)之間通過(guò)一感應(yīng)開(kāi)關(guān)相連當(dāng)滑塊滑過(guò)感應(yīng)開(kāi)關(guān)時(shí),兩車(chē)自動(dòng)分離。其中甲車(chē)上表面光滑,乙車(chē)上表面與滑塊P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=05。一根通過(guò)細(xì)線拴著而被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車(chē)的左端,質(zhì)量為m=1kg的滑塊P可視為質(zhì)點(diǎn)與彈簧的右端接觸但不相連,此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能E0=10J,彈簧原長(zhǎng)小于甲車(chē)長(zhǎng)度,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止,F(xiàn)剪斷細(xì)線,求:

(1)滑塊P滑上乙車(chē)前的瞬時(shí)速度的大。

2滑塊P滑上乙車(chē)后最終未滑離乙車(chē),P在乙車(chē)上滑行的距離為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.變化的電場(chǎng)周?chē)哗伓óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
B.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長(zhǎng)波發(fā)射
C.接收電磁波時(shí)首先要進(jìn)行調(diào)頻
D.紅外線的熱作用顯著,說(shuō)明在電磁波家族中紅外線具有最高的能量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了信息化時(shí)代,下列選項(xiàng)中不屬于現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)的是( 。
A.信息的拾取
B.信息的推廣
C.信息的處理
D.信息的傳輸

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí);一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略,另一個(gè)物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的是

A B

C D

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中不正確的是()
A.攝像機(jī)實(shí)際上是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置
B.電磁波中電場(chǎng)能量最大時(shí),磁場(chǎng)能量為零;磁場(chǎng)能量最大時(shí),電場(chǎng)能量為零
C.攝像機(jī)在1s內(nèi)要傳送25幅畫(huà)面
D.電視機(jī)實(shí)際上是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的裝置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】放在水平面上重10N的物體,在水平力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起,力F隨時(shí)間均勻地減。灰阎矬w所受摩擦力隨時(shí)間變化的規(guī)律,如圖所示;下列說(shuō)法正確的是

A物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為02

B物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為04

Ct=1s時(shí)力F開(kāi)始減小

Dt=3s時(shí)力F開(kāi)始減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】第一次發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是(  )
A.安培
B.法拉第
C.麥克斯韋
D.奧斯特

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)于光電效應(yīng)及其規(guī)律,下列說(shuō)法正確的是

A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光是一種波

B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中打出來(lái)的光具有粒子性

C.當(dāng)照射光的波長(zhǎng)小于金屬的極限波長(zhǎng)時(shí),會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)

D.照射光的強(qiáng)度越強(qiáng),發(fā)生光電效應(yīng)需要的時(shí)間越短

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