如圖所示，在足夠長的絕緣板上方距離為d的P點有一個粒子發(fā)射源，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相等，比荷q／m=k的帶正電的粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力。

 （1）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板上方加一電場強度大小為E、方向豎直向下的勻強電場，求同一時刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時間差；

（2）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應(yīng)強度B=的勻強磁場，求帶電粒子能到達(dá)板上的長度。

（3）若粒子的發(fā)射速率vo未知，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應(yīng)強度適當(dāng)?shù)膭驈姶艌�，使粒子做圓周運動的運動半徑大小恰好為d，為使同時發(fā)射出的粒子打到板上的最大時間差與（1）中相等，求vo的大小。

 

（1）； （2）；（3）

【解析】

試題分析: （1）最大時間差為豎直向上和豎直向下射出的粒子，設(shè)其運動時間之差為Δt，

則：Δt=又有加速度， 聯(lián)立解得最大時間差為

（2） 洛侖茲力充當(dāng)向心力

B= 則：R = d

粒子運動到絕緣板的兩種臨界情況如圖:

左側(cè)最遠(yuǎn)處離C距離為d , 右側(cè)離C最遠(yuǎn)處為

帶電粒子能到達(dá)板上的長度為

（3）設(shè)此時粒子出射速度的大小為v0

在磁場中運動時間最長和最短的粒子運動軌跡示意圖如下：

由幾何關(guān)系可知：

最長時間：t1=最短時間：t2=

又有粒子在磁場中運動的周期

根據(jù)題意 ，聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式解得：

粒子在磁場中所受的洛倫茲力提供向心力得：

解得

考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年湖南省岳陽市高三教學(xué)質(zhì)量檢測（二）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

有兩根無限長的均勻帶電絕緣細(xì)桿，A1B1帶正電，A2B2帶負(fù)電，單位長度所帶電荷量的數(shù)值相等．現(xiàn)將兩桿正交放置(桿上電荷不會移動)如圖所示，圖中O為兩桿的交點，并取O點作為電勢的零點。點E、H和G、F分別關(guān)于O點對稱，且G、H關(guān)于A2B2對稱。C1D1、C2D2分別為∠A1OB2和∠B1OB2的角平分線。則下列說法不正確的是

A. C1D1和C2D2均為零勢面

B. 若將正電荷從E移到F，電場力所做總功為零

C. 若將負(fù)電荷從F移到H，電勢降低

D. 若將正電荷從E沿直線移到G，電勢能先增加后減小

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年湖北省高三5月模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是（ ）（選對一個得3分，選對兩個得4分，選對3個得6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）

A.普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一

Ｂ．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了各種原子光譜的實驗規(guī)律

Ｃ．放射性原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出γ射線，γ射線是一種波長很短的電磁波，在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D．德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的猜想，而電子的衍射實驗證實了他的猜想

Ｅ．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因為這束光的光強太小

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：計算題

有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示，當(dāng)汽車減速時，線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速，同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆�。圖1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2 。圖2是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時，外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷端和端接電流傳感器，電流傳感器記錄的圖象如圖3所示（I為已知量），取邊剛開始進(jìn)入左側(cè)的扇形磁場時刻。不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時，產(chǎn)生電動勢E的大小，并指明電刷和哪個接電源正極；

（2）求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率；

（3）為了能夠獲得更多的電能，依據(jù)所學(xué)的物理知識，請你提出改進(jìn)該裝置的三條建議。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在粗糙程度相同的水平地面上，物塊在水平向右的力F作用下由靜止開始運動。4s末瞬間撤去拉力F，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，取g=10m/s2，由圖象可知:

A．在2s～4s內(nèi)，力F=0

B．在0 ～2s內(nèi)，力F逐漸變小

C．物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2

D．0—6s內(nèi)物塊運動的總位移為16m

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省金華市浦江縣高考適應(yīng)性考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，傳送帶足夠長，與水平面間的夾角α＝37°，并以v＝10m／s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動著，在傳送帶的A端輕輕地放一個質(zhì)量為m＝1kg的小物體，若已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5，（g＝10m／s2， sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）則下列有關(guān)說法正確的是

A．小物體運動1s后，受到的摩擦力大小的計算不適用公式F＝μFN

B．小物體運動1s后加速度大小為2m／s2

C．在放上小物體的第1s內(nèi)，重力做功的功率為30w

D．在放上小物體的第1s內(nèi)，至少給系統(tǒng)提供能量40J才能維 持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：計算題

（22分）如圖所示，豎直面內(nèi)有一倒立等邊三角形OMN區(qū)域，連長為L，MN邊是水平的。在該區(qū)域有一垂直紙面向外磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。在同一豎直面內(nèi)有一束質(zhì)量為m、電荷量為q、速度大小不同的帶正電粒子從N點沿NM方向射入該磁場區(qū)域（可認(rèn)為能發(fā)生偏轉(zhuǎn)）。過O點作與MN邊平行的直線作為X坐標(biāo)軸，且O點為X坐標(biāo)軸的原點。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力，試求：

（1）射到X坐標(biāo)軸上的O點的粒子速度大��；

（2）垂直O(jiān)M邊射出的粒子與X坐標(biāo)軸的交點位置；

（3）粒子在磁場中運動的時間和速度的關(guān)系。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省鄞州區(qū)余姚市5月模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，有一寬為L足夠長的光滑水平平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌處于豎直向上勻強磁場中，垂直導(dǎo)軌靜止放有兩根相同的金屬棒，每根棒質(zhì)量均為M，t =0時刻開始，給金屬棒1一水平向右的外力，使金屬棒1在很短時間內(nèi)達(dá)到速度v0，之后保持v0不變. 此時棒1成為了一個最簡單的發(fā)電機，而棒2成為了一個簡單電動機，已知t = t0時刻，金屬棒2也達(dá)到一個穩(wěn)定的速度，且此過程中導(dǎo)體棒2產(chǎn)生焦耳熱為Q，則

A.棒2的穩(wěn)定速度也為v0

B. 作用于棒2的安培力做正功，做的功W =Q

C. 外力做功為

D.作用于棒1的安培力做負(fù)功，產(chǎn)生電能E=

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過江，若把這滑鐵索過江簡化成如圖所示的模型，鐵索的兩個固定點A、B在同一水平面內(nèi)，AB間的距離為L=80m，繩索的最低點離AB間的垂直距離為H=8m，若把繩索看做是圓弧，已知一質(zhì)量m=52kg的人借助滑輪（滑輪質(zhì)量不計）滑到最低點的速度為10m/s，那么（ ）

A.人在整個繩索上運動可看成是勻速圓周運動 B.可求得繩索的圓弧半徑為100m

C.人在滑到最低點時，滑輪對繩索的壓力為570N D.在滑到到最低點時人處于失重狀態(tài)

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案