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【題目】如圖所示,豎直放置的平行金屬板A、B間電壓為U0,在B板右側CDMN矩形區(qū)域存在豎直向下的勻強電場,DM邊長為LCD邊長為L,緊靠電場右邊界存在垂直紙面水平向里的有界勻強磁場,磁場左右邊界為同心圓,圓心OCDMN矩形區(qū)域的幾何中心,磁場左邊界剛好過M、N兩點。質量為m、電荷量為+q的帶電粒子,從A板由靜止開始經A、B極板間電場加速后,從邊界CD中點水平向右進入矩形區(qū)域的勻強電場,飛出電場后進入勻強磁場。當矩形區(qū)域中的場強取某一值時,粒子從M點進入磁場,經磁場偏轉后從N點返回電場區(qū)域,且粒子在磁場中運動軌跡恰與磁場右邊界相切,粒子的重力忽略不計,sin37°=0.6cos37°=0.8。

1)求粒子離開B板時的速度v1

2)求磁場右邊界圓周的半徑R;

3)將磁感應強度大小和矩形區(qū)域的場強大小改變?yōu)檫m當值時,粒子從MN間飛入磁場,經磁場偏轉返回電場前,在磁場中運動的時間有最大值,求此最長時間tm。

【答案】(1);(2);(3);

【解析】

1)粒子從AB的加速過程中,由動能定理有:

解得:;

2)如圖1所示,

粒子剛好沿著磁場右邊界到達N點,圖中,θ=37°

帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為:

則磁場區(qū)域的半徑:;

3)粒子從同一點離開電場時,在磁場中運動軌跡與右邊界相切時弧長最長,運動時間也最長;

粒子從不同點離開電場,在磁場中運動軌跡與右邊界相切時弧長最長,且當矩形區(qū)域場強為零時,粒子進入磁場時速度最小,粒子在磁場中運動時間最長,

則畫出粒子運動軌跡如圖2所示,

由幾何關系知粒子偏轉360°-290°-37°0=254°,

則最長時間為:;

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1831年法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路,B線圈與開關S,電流表G組成另一個回路.如圖所示,通過多次實驗,法拉第終于總結出產生感應電流的條件.關于該實驗下列說法正確的是( )

A. 閉合開關S的瞬間,電流表G中有a→b的感應電流

B. 閉合開關S的瞬間,電流表G中有b→a的感應電流

C. 閉合開關S后,在增大電阻R的過程中,電流表G中有a→b 的感應電流

D. 閉合開關S后,在增大電阻R的過程中,電流表G中有b→a的感應電流

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,甲、乙兩個質量均為1kg的物塊,在光滑水平面上受到一個水平力作用,由靜止開始加速,甲物塊所受的力F隨時間t的變化關系和乙物塊所受的力T隨位移x的變化關系如圖(b)、(c)所示,在水平力分別按各自的規(guī)律從0增大到10N的過程中,下列說法正確的是( )

A. 當水平力均為10N時,甲和乙的動量均為

B. F對甲物塊的沖量為,力T對乙物體所做的功為10J

C. 甲在此過程的位移為10m

D. 當水平力均為10N時,甲的動能為50J,乙的動量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做研究勻變速直線運動的實驗時,某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7個計數點,每相鄰兩個計數點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220V、50Hz交流電源.

(1)設電火花計時器的周期為T,計算F點的瞬時速度vF的公式為vF__________

(2)他經過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表.以A點對應的時刻為t0,試在下圖所示坐標系中合理地選擇標度,作出v--t圖象______,并利用該圖象求出物體的加速度a=_________(保留兩位有效數字)

對應點

B

C

D

E

F

速度(m/s)

0.141

0.180

0.218

0.262

0.301

(3)如果當時電網中交變電流的電壓變成210V,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比______________(偏大、偏小不變”)

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【題目】如圖,將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方,O為球心,直徑恰好水平,軸線OO′垂直于水平桌面.位于O點正上方某一高度處的點光源S發(fā)出一束與OO′,夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點,光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點,已知,光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內光的反射,求:

(1)透明半球對該單色光的折射率n

(2)該光在半球體內傳播的時間。

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【題目】如圖所示,光滑水平面上有一輛質量為=1 kg的小車,小車的上表面有一個質量為m=0.9 kg的滑塊,在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數為μ=0.2,整個系統(tǒng)一起以v1=10 m/s的速度向右做勻速直線運動,此時彈簧長度恰好為原長。現在用一質量為m0=0.1 kg的子彈,以v0=50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出,所用時間極短。當彈簧壓縮到最短時,彈簧被鎖定,測得此時彈簧的壓縮量為d=0.50 m,g=10 m/s2。求

(1)子彈射入滑塊的瞬間,子彈與滑塊的共同速度;

(2)彈簧壓縮到最短時,彈簧彈性勢能的大小。

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【題目】下列說法中正確的是

A. 一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子,在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出三種不同波長的光子,其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光子波長最長

B. α粒子散射實驗驗證了盧瑟福原子核式結構模型的正確性

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A. 人在ac運動過程中都做減速運動

B. 人在ab運動過程中做加速度減小的加速運動,在b點時速度達到最大

C. 人在bc運動過程中為加速度增加的減速運動,此階段人處于超重狀態(tài)

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試寫出Ra的衰變方程;

求衰變后Rn(氡)的速率.(質子、中子的質量為1.6×10-27kg,電子電量e=1.6×10-19C).

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