如圖14所示，M、N是豎直正對放置的兩個平行金屬板，S1、S2是M、N板上的兩個小孔；N板的右側(cè)有一個在豎直平面內(nèi)，以O為圓心的區(qū)城，該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強(qiáng)磁場。另有一個同樣以O為圓心的半圓形熒光屏A O′C   , 已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上，且AC⊥S1O′。當(dāng)在M、N板間加恒定電壓U時一帶正電離子在S1處由靜止開始加速向孔S2運(yùn)動，最后打在圖示的熒光屏上的P處，∠COP ＝30°。若要讓上述帶正電離子（不計重力）仍在S1處由靜止開始加速，最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處。求M、N板間所加電壓的大小。

　　　


解析:

設(shè)離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、所在區(qū)域的半徑為R，離子加速后獲得的速度v。

　　當(dāng)電壓為U時，由動能定理有

　　qU＝　　　　　　　……2分

　　在磁場中，離子做勻速圓周運(yùn)動（見右圖），

由牛頓運(yùn)動定律得知

qvB=　            ……2分

由①②式得 U=                                  ③……1分

其中，r=Rtan60°R                                   ④……1分

當(dāng)電壓為U / 時，離子打在C處

同理有U /＝　　　　　　　　　　　　　　　　　�、荨�2分

其中U /＝R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑥……1分

由③④⑤⑥可得U /＝　　　　　　　　　　　　　　　　　……2分

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩根長度相等的輕繩，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，上端分別固定在水平天花板上的M、N點，M、N兩點間的距離為s，如圖14所示.已知兩繩所能經(jīng)受的最大拉力均為T，則每根繩的長度不得短于____________.

圖14

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點處進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場，不計離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；

（2）在OQ上有一點P，P點到O點距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值時，才能保證離子通過P點

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場Ⅱ，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°，這兩個區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點處進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場，不計離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R；

（2）在OQ上有一點P，P點到O點距離為L，當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值時，才能保證離子通過P點

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013浙江效實中學(xué)檢測）如圖14所示，質(zhì)量為m＝10 kg的兩個相同的物塊A、B(它們之間用輕繩相連)放在水平地面上，在方向與水平面成θ＝37°角斜向上、大小為100 N的拉力F作用下，以大小為v＝4.0 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動．(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

（1）物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)；

（2）剪斷輕繩后物塊A在水平地面上滑行的距離．

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同步練習(xí)冊答案