【題目】如圖所示,空間有相互平行、相距和寬度也都為L的I、II兩區(qū)域,I、II區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,I區(qū)域磁場向內(nèi)、磁感應(yīng)強度為,II區(qū)域磁場向外,大小待定,F(xiàn)有一質(zhì)量為,電荷量為的帶電粒子,從圖中所示的一加速電場中的MN板附近由靜止釋放被加速,粒子經(jīng)電場加速后平行紙面與I區(qū)磁場邊界成45°角進入磁場,然后又從I區(qū)右邊界成45°角射出。
(1)求加速電場兩極板間電勢差;
(2)若II區(qū)磁感應(yīng)強度也是時,則粒子經(jīng)過I區(qū)的最高點和經(jīng)過II區(qū)的最低點之間的高度差是多少?
(3)為使粒子能返回I區(qū),II區(qū)的磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件?并求出粒子從左側(cè)進入I區(qū)到從左側(cè)射出I區(qū)需要的最長時間。
【答案】(1) (2) (3),
【解析】
(1)畫出粒子在磁場中運動的示意圖,如圖所示:
粒子在加速電場中根據(jù)動能定理可得
粒子在I區(qū)域做圓周運動,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得
根據(jù)幾何關(guān)系可得:
聯(lián)立可得加速電場兩極板間電勢差
(2)粒子在II區(qū)域運動的半徑與I區(qū)域相同,
高度差由圖中幾何關(guān)系可得:
可得:
(3)畫出粒子剛好從II區(qū)域右邊界穿出磁場的臨界狀態(tài),即軌跡圓與右邊界相切的情況.
根據(jù)幾何關(guān)系可得,
解得
可知當時,粒子在II區(qū)域中運動的時間最長,即粒子從左側(cè)進入Ⅰ區(qū)到從左側(cè)射出Ⅰ區(qū)的時間最長
粒子兩次在I區(qū)域運動的時間為
粒子兩次在磁場之間的時間為
粒子在II區(qū)域運動的時間
總時間
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,金屬環(huán)M、N用不可伸長的細線連接,分別套在水平粗糙細桿和豎直光滑細桿上,當整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動時,兩金屬環(huán)一直相對桿不動,下列判斷正確的是
A. 轉(zhuǎn)動的角速度越大,細線中的拉力越大
B. 轉(zhuǎn)動的角速度越大,環(huán)M與水平桿之間的彈力越大
C. 轉(zhuǎn)動的角速度越大,環(huán)N與豎直桿之問的彈力越大
D. 轉(zhuǎn)動的角速度不同,環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小可能相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m=0.5kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的斜面上,t=0時刻對物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=0.5s時撤去該拉力.整個過程物體運動的速度與時間的部分圖象如圖乙所示.不計空氣阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)拉力F的大小;
(3)物體沿斜面向上滑行的最大距離s.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖,其中a→b是等溫過程,氣體對外界做功100J;b→c是絕熱過程,外界對氣體做功150J;c→a是等容過程。則b→c的過程中氣體溫度_____(選填“升高”、“降低”或“不變”),a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為_____J。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為30°的足夠長斜面固定于水平面上,輕滑輪的頂端與固定于豎直平面內(nèi)圓環(huán)的圓心O及圓環(huán)上的P點在同一水平線上,細線一端與套在環(huán)上質(zhì)量為m的小球相連,另一端跨過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連。在豎直向下拉力作用下小球靜止于Q點,細線與環(huán)恰好相切,OQ、OP間成53°角。撤去拉力后球運動到P點速度恰好為零。忽略一切摩擦,重力加速度為g,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)拉力的大小F;
(2)物塊和球的質(zhì)量之比;
(3)球向下運動到Q點時,細線張力T的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)將量程為200μA、內(nèi)阻為500Ω的表頭μA改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表,設(shè)計電路如圖(a)所示。定值電阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S為單刀雙擲開關(guān),A、B為接線柱;卮鹣铝袉栴}:
(1)按圖(a)在圖(b)中將實物連線;
(2)表筆的顏色為 色(填“紅”或“黑”)
(3)將開關(guān)S置于“1”擋時,量程為 mA;
(4)定值電阻的阻值R2= Ω,R3= Ω。(結(jié)果取3位有效數(shù)字)
(5)利用改裝的電流表進行某次洞里時,S置于“2”擋,表頭指示如圖(c)所示,則所測量電流的值為 mA。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面上放置一個內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸,氣缸開口朝上,缸內(nèi)通過輕質(zhì)活塞封閉一部分氣體。初態(tài)時氣體壓強為一個大氣壓、溫度為27℃,活塞到汽缸底部距離為30cm,F(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱到427℃,缸內(nèi)氣體膨脹而使活塞緩慢上移,這一過程氣體內(nèi)能增加了100J。已知汽缸橫截面積為50cm2,總長為50cm,大氣壓強為1.0×105Pa。氣缸上端開口小于活塞面積,不計活塞厚度,封閉氣體可視為理想氣體。
(1)末態(tài)時(427℃)缸內(nèi)封閉氣體的壓強
(2)封閉氣體共吸收了多少熱量。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一足夠長的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面的傾角現(xiàn)有質(zhì)量 m=2.2kg的物體在水平向左的外力F的作用下由靜止開始沿斜面向下運動,經(jīng)過2s撤去外力F,物體在0-4s內(nèi)運動的速度與時間的關(guān)系圖線如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8, g=10m/s2,則
A. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5
B. 水平外力F=5.5N
C. 水平外力F=4N
D. 物體在0-4s內(nèi)的位移為24m
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,帶電粒子在電場中由A點運動到B點,圖中實線為電場線,虛線為粒子運動軌跡,則可判定( 。
A. 粒子帶負電
B. 粒子的電勢能不斷減少
C. 粒子的動能不斷增大
D. 粒子在A點的加速度大于在B點的加速度
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com