【題目】兩屏幕熒光屏互相垂直放置,在兩屏內(nèi)分別去垂直于兩屏交線的直線為xy軸,交點(diǎn)O為原點(diǎn),如圖所示。在y>00<x<a的區(qū)域有垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,在y>0,x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在O點(diǎn)出有一小孔,一束質(zhì)量為m、帶電量為qq>0)的粒子沿x周經(jīng)小孔射入磁場,最后打在豎直和水平熒光屏上,使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0<x<a的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在x>a的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為25,在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為7T/12,其中T為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。試求兩個(gè)熒光屏上亮線的范圍(不計(jì)重力的影響)。

【答案】

【解析】對(duì)于y軸上的光屏亮線范圍的臨界條件如圖1所示:帶電粒子的軌跡和x=a相切,此時(shí)r=a,y軸上的最高點(diǎn)為y="2r=2a " ;

對(duì)于 x軸上光屏亮線范圍的臨界條件如圖2所示:左邊界的極限情況還是和x=a相切,此刻,帶電粒子在右邊的軌跡是個(gè)圓,由幾何知識(shí)得到在x軸上的坐標(biāo)為x=2a;速度最大的粒子是如圖2中的實(shí)線,又兩段圓弧組成,圓心分別是cc’ 由對(duì)稱性得到 c’x軸上,設(shè)在左右兩部分磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1t2,滿足

解得 由數(shù)學(xué)關(guān)系得到:

代入數(shù)據(jù)得到:

所以在x 軸上的范圍是

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,用毫米刻度尺測量情況如圖所示,紙帶上A、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為____s,紙帶在A、C間的平均速度為____m/s,在A、D間的平均速度為_____m/s,二者之間B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于___m/s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法中,正確的是(  )

A. 點(diǎn)電荷是客觀存在的帶有電荷的幾何點(diǎn)

B. 如果帶電體本身的大小和形狀對(duì)它們間的相互作用的影響可以忽略,那么該帶電體可視為點(diǎn)電荷

C. 真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力,跟它們之間的距離成反比

D. 真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力,跟它們所帶的電荷量的乘積成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是磁感受應(yīng)強(qiáng)度B、負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)速度v和磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力f三者方向的相互關(guān)系圖,其中不正確的是(B、f和v兩兩垂直)( )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在寶雞人民公園的游樂場中,有一臺(tái)大型游戲機(jī)叫跳樓機(jī),參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處,然后由靜止釋放,座椅沿軌道自由下落一段時(shí)間后,開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力作用而做勻減速運(yùn)動(dòng),下落到離地面4.0 m高處速度剛好減小到零,這一下落全過程歷經(jīng)的時(shí)間是6 s,求:

1)座椅被釋放后自由下落的高度和時(shí)間

2)在勻減速運(yùn)動(dòng)階段,座椅和游客的加速度大小是多少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,下述器材中不需要的是________(用代號(hào)表示)

①低壓交流電源 220 V交流電源 ③停表

④刻度尺 ⑤天平 ⑥帶滑輪的長木板

⑦紙帶 ⑧小車 ⑨電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

2實(shí)驗(yàn)時(shí)通過測量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)跡來測算小車運(yùn)動(dòng)的加速度.該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到6條紙帶,在每條紙帶上取6個(gè)點(diǎn),如圖所示,每兩個(gè)相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔T均為0.02 s.其中1、2、3點(diǎn)相鄰4、5、6點(diǎn)相鄰,3點(diǎn)和4點(diǎn)之間還有若干個(gè)點(diǎn).s113兩點(diǎn)的距離,s24、6兩點(diǎn)的距離,s32、5兩點(diǎn)的距離.

①測出s1、s2s3,計(jì)算打第2點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的表達(dá)式是v2=________計(jì)算打第5點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的表達(dá)式是v5=________,計(jì)算加速度的表達(dá)式是a=________

②該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)是s1=4.00 cm,s2=6.60 cm,s3=29.10 cm,根據(jù)數(shù)據(jù)求出a=________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲乙兩汽車同時(shí)開始從同一地點(diǎn)沿同一平直公路同向行駛,它們的v-t圖像如圖所示,則

A在t1時(shí)刻乙車追上甲車,之后的運(yùn)動(dòng)過程中甲車又會(huì)超過乙車

B在0-t1時(shí)間內(nèi)甲車做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng),乙車做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)

C.在0-t1時(shí)間內(nèi),汽車乙的位移逐漸減小

D.甲車追上乙車時(shí)甲車速度一定大于乙車速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)處魚群的方位.已知某超聲波頻率為1.0×105Hz,某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖像如圖所示.

(1)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),畫出x7.5×103 m處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像(至少一個(gè)周期)

(2)現(xiàn)測得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4 s,求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì),L1L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為7.5 Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合后(  )

A. L1的電阻為 Ω B. L1消耗的電功率為7.5 W

C. L2的電阻為7.5 Ω D. L2消耗的電功率為0.3 W

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同步練習(xí)冊答案