如圖(a)所示,兩水平放置的平行金屬板E、F相距很近,上面分別開有小孔O'、O,水平放置的平行金屬 導(dǎo)軌與E、F接觸良好,且導(dǎo)軌在磁感強(qiáng)度B1=10 T的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌間距L=0.50 m,金屬棒MN緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其速度圖像如圖(b)所示。若規(guī)定向右運(yùn)動(dòng)速度方向?yàn)檎较,從t=0時(shí)刻開始,由F板小孔O處連續(xù)不斷以垂直于F板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10-21 kg、電量q=1.6×10-19 C的帶正電的粒子(設(shè)飄入速度很小,可視為零)。在E板外側(cè)有一矩形勻強(qiáng)磁場B2=10T,粒子經(jīng)加速后從AB邊中點(diǎn)與AB成30°夾角垂直進(jìn)入磁場,AB相距d=10 cm,AD邊足夠長,B1、B2方向如圖(a)所示,求:(粒子重力及其相互作用不計(jì),計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)在0~4.0 s時(shí)間內(nèi)哪些時(shí)刻發(fā)射的粒子能從磁場邊界AD邊飛出?
(2)粒子從磁場邊界AD射出來的范圍為多少?
解:(1)要從AD邊飛出,臨界兩條軌跡如圖所示,相應(yīng)的圓心分別為O1和O2,由幾何關(guān)系可得,軌道半徑分別為r1=d和,于是

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力
在兩板之間加速,
MN切割磁感線,U=B1Lv1
由以上各式,得
進(jìn)而得
由于粒子帶正電,v1的方向必須向右,由v-t圖像可得時(shí)間范圍是0.056~0.5 s和1.5~1.9 s
(2)由臨界軌跡和幾何關(guān)系易知,范圍是
即0.16 m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

淺水處水波的速度跟水深度有關(guān),其關(guān)系式為v=
gh
,式中h為深度,g為重力加速度,如圖a所示是一個(gè)池塘的剖面圖,AB兩部分深度不同,圖b是從上往下俯視,看到從P處向外傳播水波波形(弧形實(shí)線代表波峰).若已知A處水深20cm,則B處的水深為
80
80
cm,B處的水波波長是A處水波波長的
2
2
倍.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

以下是幾位同學(xué)對平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的探究,請據(jù)要求回答問題.
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖A所示的演示實(shí)驗(yàn),來研究平拋運(yùn)動(dòng).兩球置于同一高度,用力快速擊打右側(cè)擋板后,他觀察到的現(xiàn)象是
兩球同時(shí)落地
兩球同時(shí)落地
,這說明
平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖B的演示實(shí)驗(yàn),來研究平拋運(yùn)動(dòng).軌道1安置在軌道2的正上方,兩軌道的槽口均水平,且在同一豎直線上,滑道2與光滑水平板吻接.將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放,他觀察到的現(xiàn)象是
球1落到光滑水平板上并擊中球2
球1落到光滑水平板上并擊中球2
,這說明
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng).
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng).

(3)丙同學(xué)利用頻閃照相的方法,獲取了做平拋運(yùn)動(dòng)小球的部分照片,如圖C所示.圖中背景是邊長為5cm的小方格,A、B、C是攝下的三個(gè)小球位置,閃光的時(shí)間間隔為0.1s.小球拋出的初速度為
1.5
1.5
m/s.小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度為
3
5
2
3
5
2
m/s.(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面 AB、光滑圓弧軌道 BC、粗糙水平直道CD組成(如圖a所示:其中AB與BC相切于B點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn),且為BC圓弧與CD相切點(diǎn)).將小球置于軌道ABC上離地面高為 H處由靜止下滑,用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力N,改變H的大小,可測出相應(yīng)的 N 大小,N 隨H的變化關(guān)系如圖b折線 EFG所示(EF與FG兩直線相連接于F點(diǎn)),F(xiàn)G反向延長交縱軸于一點(diǎn)的坐標(biāo)是(0,5.8N),重力加速度g取 10m/s2,求:
(1)圓弧軌道的半徑及軌道BC 所對圓心角(可用角度的三角函數(shù)值表示)
(2)小球與斜面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2008?崇文區(qū)一模)(1)用油膜法估測油酸分子直徑的大。
①現(xiàn)將1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的淺盤中,讓油膜在水面上盡可能散開,待液面穩(wěn)定后,在水面上形成油酸的
單分子層
單分子層
油膜;
②把帶有方格的玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓,形狀如圖1所示.已知坐標(biāo)方格邊長為L,按要求數(shù)出油膜輪廓線包括的方格是n個(gè),則油酸的面積約是
nL2
nL2
cm2;
③已知1滴油酸溶液中含純油酸的體積為V0,由以上數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為
V0
nL2
V0
nL2
cm.
(2)一個(gè)定值電阻,其阻值約在40-50Ω之間,現(xiàn)需要測量其阻值.
給出的實(shí)驗(yàn)器材有:
電池組E   電動(dòng)勢9V,內(nèi)阻約為0.5Ω
電壓表V   量程0-10V,內(nèi)阻20KΩ
電流表A1  量程0-50mA,內(nèi)阻約為20Ω
電流表A2  量程0-300mA,內(nèi)阻約為4Ω
滑動(dòng)變阻器R1,阻值范圍0-100Ω,額定電流1A
滑動(dòng)變阻器R2,阻值范圍0-1700Ω,額定電流0.3A
電鍵S、導(dǎo)線若干
如圖2所示有兩種電路可供選擇.測量中為了減小測量誤差,實(shí)驗(yàn)所用電流表應(yīng)為
A2
A2
(填代號),滑動(dòng)變阻器應(yīng)為
R1
R1
(填代號).實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用圖2中
所示電路圖.
(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2,所用重物的質(zhì)量為1.0kg,實(shí)驗(yàn)中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖3所示.若把第一個(gè)點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D做為測量點(diǎn),經(jīng)測量知道A、B、C、D點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢能的減少量為
7.8
7.8
J,動(dòng)能的增加量為
7.6
7.6
J.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

冬、春季節(jié)降水量小,廣東沿海附近江河水位較低,漲潮時(shí)海水倒灌,出現(xiàn)所謂“咸潮”現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高,水質(zhì)受到影響。
    為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)。在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極,如圖(a)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如圖(b)游標(biāo)卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖(c)所示。
    他還選用了以下儀器:量程15V、內(nèi)阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內(nèi)阻50Ω的電流表,最大阻值1kΩ的滑動(dòng)變阻器,電動(dòng)勢E=12V、內(nèi)阻r=6Ω的電池組,開關(guān)等各一個(gè),以及導(dǎo)線若干。圖坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為(0,0)的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值。
根據(jù)以上材料完成以下問題:
(1)測量玻璃管內(nèi)徑時(shí),對應(yīng)圖(b)中的游標(biāo)卡尺中的A、BC三部分中的哪一部分與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號);
(2)玻璃管的內(nèi)徑d多少mm;
(3)求水的電阻率ρ多大;(要寫推導(dǎo)和計(jì)算過程,最后結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)如圖中的儀器實(shí)物部分已連線,將其他部分連接成能測出圖數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖;
(5)開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先滑至哪端。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案