【題目】如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×105C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30°,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域.已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=10cm,兩板間距d=17.3cm,重力不計(≈1.73).求:

1)帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率

2)偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2;

3)為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B至少多大?

【答案】11.0×104m/s 2200V 30.1T

【解析】

1)帶電微粒在電場中加速,由動能定理得:

qU1=

代入數(shù)據(jù)解得:

2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用,做類平拋運動.水平方向:

豎直方向:

tanθ=

解得:

U2=

代入數(shù)據(jù)解得:

U2=200V

3)帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,微粒軌跡剛好與磁場右邊界相切,設(shè)軌跡半徑為R,由幾何關(guān)系知:

D=R+Rcos60°

設(shè)微粒進入磁場時的速度為,則

=

由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

B=0.1T

若帶電粒子不射出磁場,磁感應(yīng)強度B至少為0.1T.

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】如圖所示,從傾角為θ的斜面頂端分別以v02v0的速度水平拋出a、b兩個小球,若兩個小球都落在斜面上且不發(fā)生反彈,不計空氣阻力,則a、b兩球

A. 水平位移之比為12

B. 下落的高度之比為12

C. 在空中飛行的時間之比為12

D. 落到斜面時速度方向與斜面夾角之比為12

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,這是質(zhì)點做勻變速曲線運動的軌跡的示意圖。已知質(zhì)點在B點的加速度方向與速度方向垂直,則下列說法中正確的是(  )

A.C點的速率大于B點的速率

B.A點的加速度比C點的加速度大

C.運動過程中加速度大小始終不變,方向時刻沿軌跡的切線方向而變化

D.A點到C點的過程中,合外力先做正功后做負功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】東方超環(huán)是我國自主設(shè)計建造的世界上第一個非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置.201811月,有人造太陽之稱的東方超環(huán)實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破,獲得的實驗參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件,朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關(guān)鍵一步,已知人造太陽核聚變的反應(yīng)方程為,關(guān)于此核聚變,以下說法正確的是( 。

A.要使輕核發(fā)生聚變,就要利用粒子加速器,使輕核擁有很大的動能

B.Z=0,M=1

C.1mol氘核和1mol氚核發(fā)生核聚變,可以放出17.6MeV的能量

D.聚變比裂變更安全、清潔

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某滑沙場有兩個坡度不同的滑道ABAB(均可看作斜面),甲、乙兩名旅游者分別乘兩個完全相同的滑沙橇從A點由靜止開始分別沿ABAB滑下,最后甲停在水平沙面上的C處,如圖所示。設(shè)滑沙橇和沙面間的動摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處均可認為是圓滑的,滑沙者保持一定姿勢坐在滑沙撬上不動。則下列說法中正確的是( 。

A.甲在B點的動能一定等于乙在點的動能

B.甲在B點的速率一定大于乙在點的速率

C.甲滑行的總路程一定等于乙滑行的總路程

D.最后乙停在C處的左邊

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】通電導(dǎo)線之間存在安培力的作用,若把電流I1對電流I2的安培力大小記為,電流對電流I1的安培力大小記作;電流在導(dǎo)線2處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度,電流在導(dǎo)線1處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度( 。

A.,則

B.無論如何變化,始終與相等

C.兩個安培力、性質(zhì)相同,大小相等,方向相反

D.把兩導(dǎo)線置于光滑水平面上由靜止釋放(不計其它作用力),當導(dǎo)線1的加速度較大,則可斷定I2>I1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一正四邊形導(dǎo)線框恰好處于勻強磁場的邊緣,如果將導(dǎo)線框以某一速度勻速向右拉出磁場,則在此過程中,下列說法正確的是( )

A.如果導(dǎo)線框的速度變?yōu)樵瓉淼亩叮瑒t外力做的功也變?yōu)樵瓉淼乃谋?/span>

B.如果導(dǎo)線框的速度變?yōu)樵瓉淼亩,則電功率變?yōu)樵瓉淼亩?/span>

C.如果導(dǎo)線框的材料不變,而邊長變?yōu)樵瓉淼亩叮瑒t外力做的功也變?yōu)樵瓉淼乃谋?/span>

D.如果導(dǎo)線框的材料不變,而邊長變?yōu)樵瓉淼亩叮瑒t電功率變?yōu)樵瓉淼乃谋?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。O為打下的第一個點,AB、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2,那么:

1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到______點來驗證機械能守恒定律。

2)從O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量△Ep=______J,動能增加量△Ek=______J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

3)測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,若以為縱軸,以h為橫軸,畫出的圖象如圖所示,能否僅憑圖象形狀判斷出重物下落過程中機械能守恒。______(填不能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,如圖所示,則下列說法正確的是

A. 小球過最高點的最小速度是

B. 小球過最高點時,桿所受到的彈力可以等于零

C. 小球過最高點時,桿對球的作用力一定隨速度增大而增大

D. 小球過最高點時,桿對球的作用力一定隨速度增大而減小

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