【題目】如圖所示,一對平行金屬極板a、b水平正對放置,極板長度為L,板間距為d,極板間電壓為U,且板間存在垂直紙面磁感應強度為B的勻強磁場(圖中未畫出)。一帶電粒子以一定的水平速度從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向射入極板間,恰好做勻速直線運動,打到距離金屬極板右端L處的熒光屏MN上的O點。若撤去磁場,粒子仍能從極板間射出,且打到熒光屏MN上的P點。已知P點與O點間的距離為h,不計粒子的重力及空氣阻力。

(1)請判斷勻強磁場的方向;

(2)求帶電粒子剛進入極板左側時的速度大小v;

(3)求粒子的比荷()。

【答案】(1)磁場方向垂直紙面向里(2)v= (3)

【解析】

(1)由左手定則可知磁場方向。

(2)粒子在極板間做直線運動,可知洛倫茲力與電場力相等;

(3)若撤去磁場,粒子在電場中做類平拋運動,結合水平和豎直方向的運動特點解答;

(1)由左手定則可知,磁場方向垂直紙面向里。

(2)帶電粒子受力平衡,有

粒子進入極板時的速度v=

(3)帶電粒子在兩極板間運動時間t1=,加速度

帶電粒子穿過電場時的側移量

帶電粒子離開兩極板間后做勻速直線運動的時間t2=

帶電粒子從極板右端射出時沿豎直方向的速度vy =

帶電粒子離開兩極板間后在豎直方向的位移

兩次側移量之和為h,即:h=y1+y2=

解得:

練習冊系列答案
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【題目】下列關于多用電表電阻檔的說法中,正確的是( )

A. 表盤刻度是不均勻的,從零刻度處開始,刻度值越大處,刻度越疏

B. 紅表筆是與表內的電源的正極相連的

C. 測電阻時,首先要把紅、黑表筆短接進行調零,然后再去測電阻

D. 為了減小誤差,應盡量使指針指在中間刻度附近

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【題目】(多選)在中國航天驕人的業(yè)績中有這些記載:天宮一號在離地面343 km的圓形軌道上飛行;嫦娥一號在距月球表面高度為200 km的圓形軌道上飛行;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由同步衛(wèi)星”(地球靜止軌道衛(wèi)星,在赤道平面,距赤道的高度約為 36 000千米)傾斜同步衛(wèi)星”(周期與地球自轉周期相等,但不定點于某地上空)等組成.則以下分析正確的是(  )

A. 天宮一號繞地球運動的周期為T,用G表示引力常量,則用表達式求得的地球平均密度比真實值要小

B. 天宮一號的飛行速度比同步衛(wèi)星的飛行速度要小

C. 同步衛(wèi)星傾斜同步衛(wèi)星同周期、同軌道半徑,但兩者的軌道平面不在同一平面內

D. 嫦娥一號與地球的距離比同步衛(wèi)星與地球的距離小

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【題目】如圖所示,一質量M=2 kg的帶有弧形軌道的平臺置于足夠長的水平軌道上,弧形軌道與水平軌道平滑連接,水平軌道上靜置一小球B。從弧形軌道上距離水平軌道高h=0.3 m處由靜止釋放一質量mA=1 kg的小球A,小球A沿軌道下滑后與小球B發(fā)生彈性正碰,碰后小球A被彈回,且恰好追不上平臺。已知所有接觸面均光滑,重力加速度為g。

求小球B的質量。(g10 m/s2)

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【題目】如圖所示,長L1=1.0m,寬L2=0.50m的矩形導線框,質量為m=0.20kg,電阻R=2.0Ω,其正下方有寬為HH>L2),磁感應強度為B=1.0T,垂直于紙面向外的勻強磁場,F(xiàn)在,讓導線框從下邊緣距磁場上邊界h=0.70m處開始自由下落,當其下邊緣進入磁場,而上邊緣未進入磁場的某一時刻,導線框的速度已經(jīng)達到了一個穩(wěn)定值。求:⑴導線框上邊緣剛進入磁場時的速度大小v;⑵從開始下落到導線框下邊緣到達磁場下邊界過程中,導線框克服安培力做的功W

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【題目】如圖所示,在第一象限內有垂直紙面向里的勻強磁場(磁場足夠大),一對正、負電子分別以相同的速度沿與x軸成15°角的方向從原點垂直磁場射入,則負電子與正電子在磁場中運動的時間之比為( 

A. 1:5 B. 5:2 C. 5:3 D. 3:2

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【題目】一探測器探測某星球表面時做了兩次測量.探測器先在近星軌道上做圓周運動測出運行周期T;著陸后,探測器將一小球以不同的速度豎直向上拋出,測出了小球上升的最大高度h與拋出速度v的二次方的關系,如圖所示,圖中a、b已知,引力常量為G,忽略空氣阻力的影響,根據(jù)以上信息可求得(  )

A. 該星球表面的重力加速度為2b/a

B. 該星球的半徑為

C. 該星球的密度為

D. 該星球的第一宇宙速度為

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【題目】某同學為了測量木質材料與金屬材料間的動摩擦因數(shù),設計了一個實驗方案:實驗裝置如圖甲所示,金屬棒放在水平桌面上,且始終靜止。他先用打點計時器測出木塊運動的加速度,再利用牛頓第二定律計算出動摩擦因數(shù)。

(1)實驗時 ______(填“需要”或“不需要”)使砝碼和砝碼盤的質量m遠小于木塊的質量M;______(填“需要”或“不需要”)把金屬板的一端適當墊高來平衡摩擦力。

(2)圖乙是某次實驗時打點計時器所打出的紙帶的一部分,紙帶上計數(shù)點間的距離如圖所示,則打點計時器打A點時木塊的速度為_______m/s;木塊運動的加速度為______m/s2。(打點計時器所用電源的頻率為50Hz,結果均保留兩位小數(shù))。

(3)若打圖乙紙帶時砝碼和砝碼盤的總質量為50g,木塊的質量為200g,則測得木質材料與金屬材料間的動摩擦因數(shù)為________(重力加速度g=9.8m/s2,結果保留兩位有效數(shù)字)

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