如圖,靜止于A處的離子,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過(guò)靜電分析器,從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng),已知圓弧虛線的半徑為R,其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E、方向如圖所示;離子質(zhì)量為m、電荷量為q;、,離子重力不計(jì)。

(1)求加速電場(chǎng)的電壓U;

(2)若離子恰好能打在Q點(diǎn)上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的值;

(3)若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng),換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要求離子能最終打在QN上,求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

(1)(2)(3)

【解析】

試題分析:(1)離子在加速電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理,有:

離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有

(2)離子做類平拋運(yùn)動(dòng)

2d=vt 2d=

由牛頓第二定律得qE0=ma 則E0=

(3)離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有

離子能打在QF上,則既沒(méi)有從DQ邊出去也沒(méi)有從PF邊出去,則離子運(yùn)動(dòng)徑跡的邊界如圖中Ⅰ和Ⅱ。

由幾何關(guān)系知,離子能打在QF上,必須滿足:

則有

考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)及在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年四川成都高三畢業(yè)班第一次診斷性檢測(cè)物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(17分)如圖甲所示,帶斜面的足夠長(zhǎng)木板P,質(zhì)量M=3kg.靜止在水平地面上,其右側(cè)靠豎直墻壁,傾斜面BC與水平面AB的夾角、兩者平滑對(duì)接。t=Os時(shí),質(zhì)量m=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊Q從頂點(diǎn)C由靜止開始下滑,圖乙所示為Q在O~6s內(nèi)的速率隨時(shí)間t變化的部分圖線。已知P與Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)是P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的5倍,sin370=0.6,cos370=O.8,g取10m/s2。求:

(1)木板P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

(2)t=8s時(shí),木板P與滑塊Q的速度大小。

(3)O~8s內(nèi),滑塊Q與木板P之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江蘇鹽城市高三1月調(diào)研物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度為h.下列說(shuō)法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0)( )

A.若把斜面CB部分截去,物體沖過(guò)C點(diǎn)后上升的最大高度仍為h

B.若把斜面AB變成曲面AEB,物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點(diǎn)

C.若把斜面彎成圓弧形D,物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)

D.若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀,物體上升的最大高度有可能仍為h

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江蘇鹽城市高三1月調(diào)研物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,一圓環(huán)上均勻分布著負(fù)電荷,x 軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O。下列關(guān)于x 軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是

A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最高

B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)最低

C.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電勢(shì)升高

D.從O點(diǎn)沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,電勢(shì)降低

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江蘇泰興第三高級(jí)中學(xué)高三上期期末物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等電學(xué)元件。在某次課外小組活動(dòng)中王大明和李小東分別做了如下實(shí)驗(yàn):

王大明用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×10”位置的多用電表測(cè)某電阻阻值,根據(jù)如圖所示的表盤,被測(cè)電阻阻值是_______Ω.若將該表選擇旋鈕置于1 mA擋測(cè)電流,表盤仍如圖所示,則被測(cè)電流為__ ____mA.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江蘇泰興第三高級(jí)中學(xué)高三上期期末物理卷(解析版) 題型:選擇題

在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi),以直徑為界,左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng).以垂直紙面向外的磁場(chǎng)為正,兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示.則0~t0時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中

A.沒(méi)有感應(yīng)電流

B.感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

C.感應(yīng)電流大小為2πr2B0/(t0R)

D.感應(yīng)電流大小為πr2B0/(t0R)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年江蘇建陵高級(jí)中學(xué)高三上期第一次質(zhì)量檢測(cè)物理卷(解析版) 題型:選擇題

某?萍寂d趣小組觀察“嫦娥一號(hào)”的發(fā)射過(guò)程后,用實(shí)驗(yàn)?zāi)M衛(wèi)星的發(fā)射.火箭點(diǎn)燃后從地面豎直升空,t1時(shí)刻第一級(jí)火箭燃料燃盡后脫落,t2時(shí)刻第二級(jí)火箭燃料燃盡后脫落,此后不再有燃料燃燒.實(shí)驗(yàn)中測(cè)得火箭豎直方向的圖象如圖所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力,燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的推力大小恒定.下列判斷中正確的是 ( )

A.t2時(shí)刻火箭到達(dá)最高點(diǎn),t3時(shí)刻火箭落回地面

B.火箭在t2~t3時(shí)間內(nèi)的加速度大小等于重力加速度

C.火箭在0~t1時(shí)間內(nèi)的加速度大于t1~t2時(shí)間內(nèi)的加速度

D.t1~t2時(shí)間內(nèi)火箭處于超重狀態(tài),t2~t3時(shí)間內(nèi)火箭處于失重狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年重慶巴蜀中學(xué)高一上期期中考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

兩個(gè)力間的夾角為,兩力的合力為。以下說(shuō)法正確的是 ( )

A.若大小不變,夾角由零增大到180°過(guò)程中,合力先減小后增大

B.合力總比分力中任何一個(gè)力都大

C.大小相等時(shí),它們的合力大小可能等于分力大小

D.兩力、是物體同時(shí)受到的三個(gè)力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案