精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

(2013·北京順義二模,23題)(18分)某研究性學習小組用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電,電量與其表面積成正比。電離后粒子緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I,再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強電場和勻強磁場區(qū)域II,其中磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。實驗發(fā)現:半徑為r0的粒子,其質量為m0、電量為q0,剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計納米粒子重力和粒子之間的相互作用力。(球形體積和球形面積公式分別為)。求:

(1)圖中區(qū)域II的電場強度E;

(2)半徑為r的粒子通過O2時的速率v;

(3)試討論半徑r≠r0的粒子進入區(qū)域II后將向哪個極板偏轉。

【答案】見解析

【解析】(1)設半徑為r0的粒子加速后的速度為v0,則

設區(qū)域II內電場強度為E,則

v0 q0B= q0E 

電場強度方向豎直向上。                               (6分)

(2)設半徑為r的粒子的質量為m、帶電量為q、被加速后的速度為v,則

  由 

                           (6分)

  

 (3)半徑為r的粒子,在剛進入區(qū)域II時受到合力為F合=qE-qvB=qB(v0-v)

可知,當

r>r0時,v<v0,F合>0,粒子會向上極板偏轉;

r<r0時,v>v0,F合<0,粒子會向下極板偏轉。             (6分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京東城區(qū)示范校高三綜合練習,1題)如圖所示,在傾角為a的光滑斜面上,垂直紙面放置一根長為L,質量為m的直導體棒。 在導體棒中的電流I垂直紙面向里時,欲使導體棒靜止在斜面上,下列外加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向正確是

                     

A.方向垂直斜面向上        B.,方向垂直斜面向下

     C.,方向豎直向上         D.,方向豎直向下

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京海淀區(qū)高三期中,4題)如圖3所示,在一輛由動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連。設在某一段時間內小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在這段時間內小車可能是                         (      )

A.向右做加速運動

B.向右做減速運動

C.向左做加速運動

D.向左做減速運動

 


查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京東城區(qū)高三聯考,7題)冰面對溜冰運動員的最大靜摩擦力為運動員重力的k倍,在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運動員,其安全速度為(   )

A.   B.   C.   D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京海淀區(qū)高三期中,5題)如圖4所示,一塊橡皮用不可伸長的細線懸掛于O點,用鉛筆靠著細線的左側從O點開始水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則在鉛筆向右勻速移動過程中,橡皮運動的速度(     )

A.大小和方向均不變

B.大小不變,方向改變

C.大小改變,方向不變

D.大小和方向均改變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京朝陽二模,17題)經國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間,它們繞太陽沿橢圓軌道運行,其軌道參數如下表。

遠日點

近日點

神舟星

3.575AU

2.794AU

楊利偉星

2.197AU

1.649AU

    注:AU是天文學中的長度單位,1AU=149 597 870 700m(大約是地球到太陽的平均距離)。

“神舟星”和“楊利偉星”繞太陽運行的周期分別為T1T2,它們在近日點的加速度分別為a1a2。則下列說法正確的是

A.,                         B.,

C.                            D.,

查看答案和解析>>

同步練習冊答案