【題目】有一粒子源,從加速電場左側(cè)正極板附近以初速度接近零不斷地釋放一種帶正電的粒子,質(zhì)量為m=1.28×l0-26kg,電量為 q=1.6×l0-19C,加速電壓大小為U1=l×104V,忽略粒子間的相互作用及重力。粒子經(jīng)過加速后從負(fù)極板的小孔離開加速電場,沿兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極的中線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長為L=10cm,間距為d=5cm,上極板為正,下極板為負(fù),偏轉(zhuǎn)電壓U2的大小可以調(diào)節(jié)。極板右側(cè)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T,極板右側(cè)到磁場的直線邊界距離也是L。不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),粒子剛好沿直線垂直于磁場邊界從O點(diǎn)進(jìn)入磁場,C點(diǎn)和D點(diǎn)在磁場邊界上,OC距離為10cm,CD 距離為6cm。

1)求粒子離開加速電場時(shí)的速度大小v0;

2)若U2=2000V,求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離y

3)若要有粒子能進(jìn)入磁場,且離開磁場的位置在CD之間,求U2的大小范圍。

【答案】15×105m/s23cm3×103V≤U2≤5×103V

【解析】

1)由 :

v0==5×105m/s

2)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),則:

y1=at2

a=

y2=vyt

vy=at

y=y1+y2==3cm

3)設(shè)粒子進(jìn)入磁場到出磁場之間的距離為l,進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v,速度方向與磁場邊界夾角為,半徑為R。

l=2Rsin

qvB=m

得:

=8cm

要求出磁場區(qū)域在CD之間,即10cm≤y+l≤16cm

所以2cm≤y≤8cm,代入第二題式子可得:

×103V≤U2×103V

要求有粒子能進(jìn)入磁場,故y1d,

U2≤5×103V。

綜合可得×103V≤U2≤5×103V

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】質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),物體所受合外力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,在0~8s內(nèi),下列說法中正確的是( 。

A. 物體在0~2s內(nèi)動(dòng)量均勻增加,在2~4s內(nèi)動(dòng)量均勻減小

B. 0~2s內(nèi)力F的沖量為2Ns

C. 2s末物體的速度最大

D. 3s末物體速度為3m/s,在8s末速度為﹣2m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,正弦式交變電源的輸出電壓和電流分別為UI1,理想變壓器原線圈的輸入電壓為U1,兩個(gè)副線圈的輸出電壓和電流分別為U2I2、U3I3,接在原副線圈中的五個(gè)完全相同的燈泡均正常發(fā)光。則下列表述正確的是(

A.I1I2I3=131

B.U1U2U3=412

C.線圈匝數(shù)n1n2n3=212

D.UU1=43

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖書館所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次,圖1中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),B球落點(diǎn)痕跡如圖2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。

(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為__________cm。

(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量?答:____________(填選項(xiàng)號(hào))。

(A)水平槽上未放B球時(shí),測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

(B)A球與B球碰撞后,測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離。

(C)測量A球或B球的直徑

(D)測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)

(E)測量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī),其矩形線圈的長度為a,寬度為b,共有n匝,總電阻為r,與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻,線圈以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞與磁場方向垂直的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),沿轉(zhuǎn)軸OO′方向看去,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)沿逆時(shí)針方向,t0時(shí)刻線圈平面如圖所示。

1)寫出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式;

2)求線圈從t0位置開始到轉(zhuǎn)過60°時(shí)的瞬時(shí)電流;

3)求線圈從t0位置開始到轉(zhuǎn)過90°的過程中的流過電阻R的電量;

4)求圖中電壓表的讀數(shù)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c三個(gè)相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時(shí)bc從同一高度分別開始做自由下落和平拋運(yùn)動(dòng).它們從開始到到達(dá)地面,下列說法正確的有(  )

A. 它們同時(shí)到達(dá)地面

B. 重力對(duì)它們的沖量相同

C. 它們的末動(dòng)能相同

D. 它們動(dòng)量變化的大小相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由于衛(wèi)星發(fā)射場地點(diǎn)不在赤道上,因此在發(fā)射地球同步靜止軌道衛(wèi)星時(shí),需要先將衛(wèi)星發(fā)射到與赤道平面有一定夾角的轉(zhuǎn)移軌道上,然后再經(jīng)過調(diào)整使衛(wèi)星進(jìn)入地球同步靜止軌道。衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)恰通過赤道上空,并且離地面高度恰等于地球同步靜止軌道的高度,此時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)暫短時(shí)間點(diǎn)火,給衛(wèi)星一個(gè)附加的速度,使衛(wèi)星恰好能沿地球同步靜止軌道運(yùn)行。如果衛(wèi)星的質(zhì)量為1.4t,其飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.5103m/s 為計(jì)算方便,此處數(shù)可以改一下),此時(shí)衛(wèi)星 的高度與同步軌道的高度相同,飛行的軌道平面與赤道平面之間的夾角為30,如圖所示若不計(jì)大氣阻力 和衛(wèi)星質(zhì)量的變化,己知地球半徑為6.4103m,結(jié)果保留1位有效數(shù)字。求:

(1)為完成這次調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)至少需要做多少功

(2)調(diào)整過程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星所施的沖量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( )

A.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長變長

B.由波爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減少,電勢能增大

C.粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn),這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一

D.原子核發(fā)生衰變時(shí),新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為30°、重為10N的斜面體靜止在水平面上.一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上,桿的另一端固定一個(gè)重為2N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是(

A.地面對(duì)斜面的支持力為12N

B.地面對(duì)斜面的支持力為10N

C.彈性輕桿對(duì)小球的作用力為2N,方向垂直斜面向上

D.球?qū)椥暂p桿的作用力為2N,方向豎直向下

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案