【題目】如圖所示,在兩個(gè)水平平行金屬極板間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為E=2×106N/CB1=0.1T,極板的長(zhǎng)度l=m,間距足夠大.在板的右側(cè)還存在著另一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲,圓形區(qū)域的圓心O位于平行金屬極板的中線上,圓形區(qū)域的半徑R=m。有一帶正電的粒子以某速度沿極板的中線水平向右飛入極板后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,飛出圓形磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,不計(jì)粒子的重力,粒子的比荷=2×108C/kg。

1)求粒子沿極板的中線飛入的初速度v0;

2)求圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大;

3)在其他條件都不變的情況下,將極板間的磁場(chǎng)B1撤去,為使粒子飛出極板后不能進(jìn)入圓形區(qū)域的磁場(chǎng),求圓形區(qū)域的圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足的條件。

【答案】1v0=2×107m/s2B2=0.1T3m (或m

【解析】試題分析:(1)粒子在極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:qv0B1=qE

解得:v0=2×107m/s。

2)設(shè)粒子的初速度大小為v,粒子在極板間勻速直線運(yùn)動(dòng),則:qvB1=qE

設(shè)粒子在圓形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,由牛頓第二定律得:

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,由數(shù)學(xué)知識(shí)可得:r="Rcot" 30°,

解得:B2=01T;

3)撤去磁場(chǎng)B1后粒子在極板間做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,運(yùn)動(dòng)的加速度為a,

飛出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為vy,速度的偏轉(zhuǎn)角為θ,由牛頓第二定律得:qE=ma,

水平方向:l=vt,豎直方向:,

解得:,即θ=30°

設(shè)粒子飛出電場(chǎng)后速度恰好與圓形區(qū)域的邊界相切時(shí),圓心O離極板右邊緣的水平距離為d,如圖所示

,解得:m

所以圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足m (或m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,A 、V均為理想電表,RLD分別是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減。、理想線圈和燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說(shuō)法正確的是(

A. 電壓u的頻率為100 Hz

B. V的示數(shù)為V

C. 有光照射R時(shí),A的示數(shù)變大

D. 抽出L中的鐵芯,D變亮

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,、、…、為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn),點(diǎn)為波源,時(shí)刻從平衡位置開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為,周期為。在波的傳播方向上,后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲開(kāi)始振動(dòng)。時(shí),軸上距點(diǎn)2.0m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn),則 。

A. 該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為

B. 該機(jī)械波的波長(zhǎng)為2m

C. 圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為0.5m

D. 當(dāng)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為9cm時(shí),點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為12cm

E. 當(dāng)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)時(shí),點(diǎn)位于平衡位置的上方

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg,放在光滑水平面上,其中AB段是半徑為R=0.4m的光滑四分之一圓弧,在B點(diǎn)與水平軌道BD相切,水平軌道的BC段粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,長(zhǎng)L=3.5m,CD段光滑,D端連一輕彈簧,現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在距A點(diǎn)高為H=3.6m處由靜止自由落下,恰沿A點(diǎn)滑入圓弧軌道(),求:

ABCD軌道在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大速率;

)小物體第一次演軌道返回A點(diǎn)時(shí)的速度大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌,間距d2m,在桌面上的部分是水平的,僅在桌面上有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T、方向豎直向下的有界磁場(chǎng),電阻R,桌面高H0.8m,金屬桿ab質(zhì)量m0.2kg,其電阻r,從導(dǎo)軌上距桌面h0.2m的高度處由靜止釋放,落地點(diǎn)距桌面左邊緣的水平距離s0.4m,取g10m/s2,求:

1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),R上的電流大小;

2)整個(gè)過(guò)程中電阻R放出的熱量;

3)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物理量中,都是矢量的是:(  )

A.位移 時(shí)間  速度B.速度 質(zhì)量 加速度

C.位移 加速度 速度D.路程 時(shí)間 位移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用一個(gè)沿斜面向上的恒力F將靜止在斜面底端的物體加速向上推,推到斜面中點(diǎn)時(shí),撤去恒力F,之后物體恰好運(yùn)動(dòng)到斜面頂端并返回。已知物體從底端運(yùn)動(dòng)到頂端所需時(shí)間以及從頂端滑到底端所需時(shí)間相等,物體回到底端時(shí)速度大小為10m/s,則

A. 恒力F與物體所受摩擦力之比為2:1

B. 物體所受重力與物體所受摩擦力之比為3:1

C. 撤去恒力F時(shí)物體的速度大小為10m/s

D. 物體在沿斜面上升過(guò)程與下滑過(guò)程中加速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,兩平行金屬板如圖1放置,OD與x軸重合,板的左端與原點(diǎn)O重合,板長(zhǎng)L=2m,板間距離d=1m,緊靠極板右側(cè)有一熒光屏.兩金屬板間電壓UAO變化規(guī)律如圖2所示,變化周期為T=2×10﹣3s,U0=103V,t=0時(shí)刻一帶正電的粒子從左上角A點(diǎn),以平行于AB邊v0=1000m/s的速度射入板間,粒子電量q=1×10﹣5C,質(zhì)量m=1×10﹣7kg.不計(jì)粒子所受重力.求:

(1)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo);

(3)粒子打到屏上的動(dòng)能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛汽車以54km/h的速度沿平直公路勻速行駛.
(1)若汽車以0.5m/s2的加速度加速,則10s后它的速度能達(dá)到多少?
(2)若汽車以3m/s2的加速度減速剎車,則10s后它的速度為多少?10S后它的位移是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案