(10分)如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。(不計(jì)粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度為0,M、N兩板間的電壓為U,求射出電場時(shí)粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入勻強(qiáng)磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大?
(3)MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi),粒子才能從磁場內(nèi)射出?

(1)  (2)  (3) 或 U>

解析試題分析:(1)粒子在M、N兩板間加速,設(shè)射出加速電場時(shí)粒子的速度為,由動(dòng)能定理得
,解得
(2)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力充當(dāng)向心力,,得
(3)若帶電粒子從A板左邊緣飛出,由甲圖的幾何關(guān)系知 

代入第(2)問得
若帶電粒子從A板右邊緣飛出,由乙圖的幾何關(guān)系知解得
代入第(2)問得
綜合以上分析:若粒子從磁場左側(cè)射出,若U>粒子從磁場右側(cè)射出。
考點(diǎn):動(dòng)能定理 牛頓第二定律 洛倫茲力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,在水平桌面上放有長木板C,C上右端是固定擋板P,在C上左端和中點(diǎn)處各放有小物塊A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計(jì),A、B之間和B、P之間的距離都為L.設(shè)木板C和桌面之間無摩擦,A、C和B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力大小,A、B、C(連同擋板P)的質(zhì)量都為,開始時(shí),B和C靜止,A以某一初速度向右運(yùn)動(dòng),重力加速度為.求:

(1)A和B發(fā)生碰撞前,B受到的摩擦力大?
(2)A和B能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度應(yīng)滿足的條件?
(3)B和P能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度應(yīng)滿足的條件(已知A、B碰撞無機(jī)械能損失.)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿,其下端(端)距地面高度。有一質(zhì)量的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度,沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過端的正下方點(diǎn)處。(

求:(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向。
(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中的動(dòng)能增量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,平行板間電壓為U,板間距離為d,板長為L1,一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以初速度v0垂直于場強(qiáng)方向射入電場中,離開電場后沿直線打在熒光屏上,熒光屏到平行板右端的距離為L2,不計(jì)粒子重力.求:

(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1
(2)板間場強(qiáng)E和粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度a;
(3)粒子在電場中偏轉(zhuǎn)分位移y;
(4)粒子離開電場后經(jīng)多長時(shí)間t2打到熒光屏上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線水平,在BC下方有一水平向右的勻強(qiáng)電場,整個(gè)半圓細(xì)管均處在電場中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落,A、B兩點(diǎn)間的距離為2R。當(dāng)小球到達(dá)圓管的最低點(diǎn)P時(shí),對下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求:(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小。
(2)小球在管中運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,遙控賽車比賽中一個(gè)規(guī)定項(xiàng)目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點(diǎn)出發(fā),沿水平直軌道運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)飛出后越過“壕溝”,落在平臺(tái)EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計(jì),忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點(diǎn)最小速度v的大。
(3)若在比賽中賽車通過A點(diǎn)時(shí)速度vA=1m/s,且賽車達(dá)到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個(gè)細(xì)環(huán),棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg(k>1),斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落,假設(shè)棒足夠長,與地面發(fā)生碰撞時(shí),觸地時(shí)間極短,無動(dòng)能損失,棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終保持豎直,空氣阻力不計(jì),求:

⑴棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中,環(huán)的加速度;
⑵棒與地面第二次碰撞前的瞬時(shí)速度;
⑶從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對棒和環(huán)做的功分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖甲,真空中兩豎直平行金屬板A、B相距,B板中心有小孔O,兩板間電勢差隨時(shí)間變化如圖乙.時(shí)刻,將一質(zhì)量,電量的帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)由靜止釋放,粒子重力不計(jì).求:  
 
(1)釋放瞬間粒子的加速度;   
(2)在圖丙中畫出粒子運(yùn)動(dòng)的圖象.(至少畫一個(gè)周期,標(biāo)明數(shù)據(jù),不必寫出計(jì)算過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時(shí),B獲得最大速度,

求:(1)當(dāng)物體A從開始到剛離開地面時(shí),物體C沿斜面下滑的距離
(2)斜面傾角α
(3)B的最大速度。

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