【題目】如圖所示為一速度選擇器,也稱為濾速器的原理圖.K為電子槍,由槍中沿KA方向射出的電子,速率大小不一.當(dāng)電子通過方向互相垂直的均勻電場和磁場后,只有一定速率的電子能沿直線前進,并通過小孔S.設(shè)產(chǎn)生勻強電場的平行板間的電壓為300 V,間距為5 cm,垂直紙面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.06 T,問:

(1)磁場的方向應(yīng)該垂直紙面向里還是向外?
(2)速度為多大的電子才能通過小S?

【答案】
(1)

由題意可知,平行板產(chǎn)生的電場強度E方向向下,使帶負(fù)電的電子受到的電場力FEeE方向向上;若沒有磁場,電子束將向上偏轉(zhuǎn)。為了使電子能夠穿過小孔S,所加的磁場施于電子束的洛倫茲力必須是向下的.根據(jù)左手定則分析得出,B的方向垂直于紙面向里;


(2)

電子受到的洛倫茲力為fevB,當(dāng)洛倫茲力與電場力相平衡的電子,才可沿直線KA通過小孔S。

所以evBeE

,又 ,所以

所以v=105 m/s

即只有速率為105 m/s的電子可以通過小孔S。


【解析】(1)利用左手定則判斷洛倫茲力方向(2)關(guān)鍵是分析出當(dāng)洛倫茲力與電場力相平衡的電子,才可沿直線KA通過小孔S , 進而得出evBeE。
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解洛倫茲力的相關(guān)知識,掌握洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.

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】如圖所示,在月球橢圓軌道上,已關(guān)閉動力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近,并將在B處變軌進入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運行,已知萬有引力常量為G.下列說法中正確的是( )

A.在橢圓軌道上,月球?qū)μ皆滦l(wèi)星的引力不做功
B.由題中條件可以算出探月衛(wèi)星所受到的月球引力
C.由題中條件可以算出月球的質(zhì)量
D.探月衛(wèi)星在B處變軌進入環(huán)月軌道時必須點火減速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( 。

A.任何物體的重心都在它的幾何中心上

B.彈簧不受力時,它的勁度系數(shù)為零

C.相互接觸的物體間不一定有彈力

D.馬拉車前進是因為馬拉車的力大于車?yán)R的力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩端封閉的直玻璃管豎直放置,一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B,上下兩部分氣體初溫度相等,且體積VA>VB。
(1)若A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度,水銀柱將如何移動?
某同學(xué)解答如下:
設(shè)兩部分氣體壓強不變,由 ,…, ,…,所以水銀柱將向下移動。
上述解答是否正確?若正確,請寫出完整的解答;若不正確,請說明理由并給出正確的解答。
(2)在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中,水銀柱位置發(fā)生變化,最后穩(wěn)定在新的平衡位置,A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強的變化量分別為ΔpA和ΔpB , 分析并比較二者的大小關(guān)系。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線框內(nèi)空間中同時存在著勻強電場和勻強磁場,勻強電場的電場線豎直向上,電場強度E=6×104伏/米,勻強磁場的磁感線未在圖中畫出.一帶正電的粒子按圖示方向垂直進入虛線框空間中,速度v=2×105米/秒.如要求帶電粒子在虛線框空間做勻速直線運動,磁場中磁感線的方向是 , 磁感應(yīng)強度大小為特。(粒子所受重力忽略不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧左端固定在O點的墻上,另一端與一質(zhì)量為m=4kg的物體接觸但不連接,彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)將物體由靜止釋放,物體在彈簧彈力作用下沿水平軌道向右運動,運動到A點時,物體已完全脫離彈簧,速度vA=5m/s;運動到B點時,速度為零.已知軌道OA段光滑,AB段粗糙,A、B之間的距離l=5m,求:

(1)彈簧處于壓縮狀態(tài)時,所具有的最大彈性勢能EP
(2)物體與AB段軌道之間的動摩擦因數(shù)μ

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【題目】改變汽車的質(zhì)量和速度,都能使汽車的動能發(fā)生改變,在下列幾種情況中,汽車的動能不發(fā)生變化的是( )
A.質(zhì)量不變,速度增大到原來的2倍
B.速度不變,質(zhì)量增大到原來的2倍
C.質(zhì)量減半,速度增大到原來的4倍
D.速度減半,質(zhì)量增大到原來的4倍

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】
(1)動量定理可以表示為Δp=FΔt,其中動量p和力F都是矢量。在運用動量定理處理二維問題時,可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。例如,質(zhì)量為m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后彈出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是υ,如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。
a.分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化Δpx、Δpy;
b.分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉?/span>
(2)激光束可以看作是粒子流,其中的粒子以相同的動量沿光傳播方向運動。激光照射到物體上,在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時,也會對物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個實例,激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒。
一束激光經(jīng)S點后被分成若干細光束,若不考慮光的反射和吸收,其中光束①和②穿過介質(zhì)小球的光路如圖②所示,圖中O點是介質(zhì)小球的球心,入射時光束①和②與SO的夾角均為θ,出射時光束均與SO平行。請在下面兩種情況下,分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向。

a.光束①和②強度相同;
b.光束①比②強度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在北半球,朝南的鋼窗原來關(guān)著,今將它突然朝外推開,轉(zhuǎn)過一個小于90°的角度,考慮到地球磁場的影響,則鋼窗活動的一條邊(西邊)中( 。

A.有自下而上的微弱電流

B.有自上而下的微弱電流

C.有微弱電流,方向是先自上而下,后自下而上

D.有微弱電流,方向是先自下而上,后自上而下

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