如圖所示，左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，裝置上下兩極板間電勢(shì)差為U、間距為L(zhǎng)；右側(cè)為“臺(tái)形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ACDH，其中，AH∥CD，=4L．一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子（不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn)），從狹縫射入左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動(dòng)并從狹縫射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射人“臺(tái)形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向均水平（垂直于紙面向里）、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，“臺(tái)形”寬度=L，忽略電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用．

(1)判定這柬粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大��；

(2)求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值；

(3)求出(2)問(wèn)中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺(tái)形”區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。


【答案】      、    

【解析】

（1）粒子在臺(tái)型區(qū)域，從AC射出，可知粒子帶正電，由于粒子在左側(cè)正交場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

知：，解得：；

（2）在臺(tái)型區(qū)域，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)

由上式可知：當(dāng)粒子質(zhì)量最小時(shí)，半徑R最小，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰與AC相切，當(dāng)粒子質(zhì)量最大，半徑R最大，粒子恰過(guò)C點(diǎn)，由幾何關(guān)系知：

解得：

因MN=L，所以△AMC是等邊直角三角形，R2=L

解得：、

（3）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為：，

如圖知粒子沿甲圖運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為：

聯(lián)立以上各式解得：。

【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)


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：


在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。對(duì)以下科學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的表述中，不符合史實(shí)的是：(       )

A．開普勒研究了第谷的行星觀測(cè)記錄，提出了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

B．牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)出了引力常量G的數(shù)值

C．密立根最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確的測(cè)定了電子的電量
   D．亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因【答案】B

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


【題文】4．如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一根彎成45°的金屬線POQ，其所在平面與磁場(chǎng)垂直，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN與金屬線緊密接觸，起始時(shí)OA=L0，且MN⊥OQ，所有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻均為r，MN運(yùn)動(dòng)的速度為，使MN勻速的外力為F，則外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律圖正確的是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是            .

（選對(duì)一個(gè)得2分，選對(duì)兩個(gè)得3分，選對(duì)3個(gè)得4分，每選錯(cuò)一個(gè)扣2分，最低得分為0分）

A. 原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑不是任意的

B．發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍

C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光具有粒子性

D．射線甲由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷

E．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變

 


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，A、B為平行板電容器的兩塊正對(duì)金屬板，為光敏電阻。當(dāng)的滑動(dòng)觸頭P在a端時(shí)，閉合開關(guān)S，此時(shí)電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U。以下說(shuō)法正確的是

A．若僅將的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)，則I不變，U增大

B．若僅增大A、B板間距離，則電容器所帶電荷量減少

C．若僅用更強(qiáng)的光照射，則I增大，U增大，電容器所帶電荷量增加

D．若僅用更強(qiáng)的光照射，則U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


 如圖2所示，甲、乙兩人在冰面上進(jìn)行特殊的“拔河”運(yùn)動(dòng)。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過(guò)分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說(shuō)法正確的是（    ）

A．甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力

B．甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力
  C．若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利

D．若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖7所示，某同學(xué)在研究運(yùn)動(dòng)的合成時(shí)做了下述活動(dòng)：用左手沿黑板推動(dòng)直尺豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中保持直尺水平，同時(shí)，用右手沿直尺向右移動(dòng)筆尖。若該同學(xué)左手的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，右手相對(duì)于直尺的運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于筆尖的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（    ）

A．筆尖做勻速直線運(yùn)動(dòng)        B．筆尖做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C．筆尖做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)      D．筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖.使用時(shí)，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻上.撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì)，而且撐竿足夠長(zhǎng)，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1，涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2，以下說(shuō)法正確的是

A. F2減小           B. F1減小，F(xiàn)2增大

C. F1、F2均增大     D. F1減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作所用電源是低壓　　　　　（填“直流”或“交流”）電源，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的正常工作電壓為        V。 當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它們都是每隔        s打一次點(diǎn)。

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