如圖(a)所示,兩平行金屬板間接有如圖(b)所示的隨時間t變化的交流電壓U,金屬板間電場可看做均勻,且兩板外無電場,板長L=0.2 m,板間距離d=0.1 m,在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的足夠大的勻強磁場 區(qū)域,MN與兩板中線OO'垂直,磁感應(yīng)強度B=5×10-3 T,方向垂直紙面向里,F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO'連續(xù)射入電場中,已知每個粒子的速度v0=105 m/s,比荷108 C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視為恒定不變。求:
(1)帶電粒子剛好從極板邊緣射出時兩金屬板間的電壓;
(2)帶電粒子進入磁場時粒子最大速度的大。
(3)證明:任意時刻從電場射出的帶電粒子,進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為定值,并計算兩點間的距離。
解:(1)設(shè)帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場時電壓為U
,得:U=25 V
(2)帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場時速度最最,設(shè)最大速度為vm,由動能定理得


(3)設(shè)粒子進入磁場時速度方向與OO'的夾角為θ
則任意時刻粒子進入磁場的速度大小
粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為R,
設(shè)帶電粒于從磁場中出射的位置與進入磁場的位置之間的距離為l,則有
由上式可知,射出電場的任何一個帶電粒子,進入磁場時的入射點與射出磁場時的出射點間距離為定值
代入數(shù)據(jù)得,兩點間的距離為l=0.4m
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

以下是幾位同學(xué)對平拋運動的規(guī)律的探究,請據(jù)要求回答問題.
(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖A所示的演示實驗,來研究平拋運動.兩球置于同一高度,用力快速擊打右側(cè)擋板后,他觀察到的現(xiàn)象是
兩球同時落地
兩球同時落地
,這說明
平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動
平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動

(2)乙同學(xué)設(shè)計了如圖B的演示實驗,來研究平拋運動.軌道1安置在軌道2的正上方,兩軌道的槽口均水平,且在同一豎直線上,滑道2與光滑水平板吻接.將兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時釋放,他觀察到的現(xiàn)象是
球1落到光滑水平板上并擊中球2
球1落到光滑水平板上并擊中球2
,這說明
平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動.
平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動.

(3)丙同學(xué)利用頻閃照相的方法,獲取了做平拋運動小球的部分照片,如圖C所示.圖中背景是邊長為5cm的小方格,A、B、C是攝下的三個小球位置,閃光的時間間隔為0.1s.小球拋出的初速度為
1.5
1.5
m/s.小球經(jīng)過C點的速度為
3
5
2
3
5
2
m/s.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖a所示是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖.

(1)對于實驗的操作要求,下列說法正確的是
ACD
ACD

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
E.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條平滑的曲線把所有的點連接起來
(2)圖b是正確實驗后的數(shù)據(jù),其中O為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為
1.6
1.6
m/s.
(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,方格邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖c所示,則該小球做平拋運動的初速度為
1.5
1.5
m/s;小球在B點的速度為
2.5
2.5
m/s.(g取9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖甲所示為研究平拋運動的實驗裝置:
(1)現(xiàn)把兩個小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上,然后切斷電磁鐵C的電源,使一只小鐵球從軌道A射出,并在射出時碰到碰撞開關(guān)S,使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球,兩鐵球同時落到地面.這個實驗
 

A.只能說明平拋運動的水平方向做勻速直線運動的規(guī)律
B.只能說明平拋運動的豎直方向做自由落體運動的規(guī)律
C.不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條
D.能同時說明上述AB兩條規(guī)律
(2)若在實驗中利用頻閃照相機得到小球做平拋運動的頻閃照片,還可以用來驗證機械能守恒定律,如圖乙是小球?qū)嶒炛械牟糠治恢玫念l閃照片.小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,已知小方格的邊長L=1.6cm,頻閃的頻率為f=25Hz,則:
①小球平拋的初速度v0=
 
m/s.小球在b點的速率為
 
 m/s(兩空都取二位有效數(shù)字).
②設(shè)小球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.為驗證小球從b→c過程中機械能是否守恒,則應(yīng)算出重力勢能的減少量為
 
,動能的增加量為
 
 (用L、f、m、g表示),然后比較二者是否相等.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖a所示是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖.

精英家教網(wǎng)

(1)對于實驗的操作要求,下列說法正確的是______
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
E.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條平滑的曲線把所有的點連接起來
(2)圖b是正確實驗后的數(shù)據(jù),其中O為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為______m/s.
(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,方格邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖c所示,則該小球做平拋運動的初速度為______m/s;小球在B點的速度為______m/s.(g取9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年安徽省安慶市桐城中學(xué)高一(下)期中物理試卷(解析版) 題型:填空題

如圖a所示是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖.

(1)對于實驗的操作要求,下列說法正確的是   
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
E.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條平滑的曲線把所有的點連接起來
(2)圖b是正確實驗后的數(shù)據(jù),其中O為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為    m/s.
(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,方格邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖c所示,則該小球做平拋運動的初速度為    m/s;小球在B點的速度為    m/s.(g取9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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