(12分)如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度B=0.332T,磁場方向垂直于紙面向里;ab、cd足夠長,cd為厚度不計的金箔,金箔右側有一勻強電場區(qū)域,電場強度E=3.32×105N/C;方向與金箔成37°角.緊挨邊界ab放一點狀α粒子放射源S,可沿紙面向各個方向均勻放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的質(zhì)量m=6.64×10 27kg,電荷量q = 3.2×10 19C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:
(1)α粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑R;
(2)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L;
(3)設打在金箔上d端離cd中心最遠的α粒子穿出金箔進入電場,在電場中運動通過N點,SN⊥ab且SN = 40cm,則此α粒子從金箔上穿出時,損失的動能△EK為多少?
(1) (2)
(3)
解析試題分析:(1)α粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,即 (1分)
則 (2分)
(2)設cd中心為O,向c端偏轉的α粒子,當圓周軌跡與cd相切時偏離O最遠,設切點為P,對應圓心O1,如圖所示,則由幾何關系得:
(1分)
向d端偏轉的α粒子,當沿sb方向射入時,偏離O最遠,設此時圓周軌跡與cd交于Q點,對應圓心O2,如圖所示,則由幾何關系得:
(1分)
故金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度 (1分)
(3)設從Q點穿出的α粒子的速度為v′,因半徑O2Q∥場強E,則v′⊥E,故穿出的α粒子在電場中做類平拋運動,軌跡如圖所示。
沿速度v′方向做勻速直線運動, 位移 (1分)
沿場強E方向做勻加速直線運動,位移 (1分)
則由 得: (2分)
故此α粒子從金箔上穿出時,損失的動能為
(2分)
考點:本題考查帶電粒子在磁場中的運動、動能定理。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
某金屬板M受到某種紫外線照射時會不停地發(fā)射電子,射出的電子具有不同的方向,其速度大小也不相同。在M旁放置一個金屬網(wǎng)N。如果用導線將MN連接起來,M射出的電子落到N上便會沿導線返回M,從而形成電流,F(xiàn)在不把M、N直接相連,而如圖所示在M、N之間加一個電壓U,發(fā)現(xiàn)當U>12.5V時電流表中就沒有電流。問:被這種紫外線照射出的電子,最大速度是多少?(已知電子質(zhì)量me=0.91×10-30kg)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
由相同材料的木板搭成的軌道如圖,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m,木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=370(sin370=0.6,con370=0.8),一個可看成質(zhì)點的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放,物體與木板的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,在兩木板交接處都用小曲面相連,使物體能順利地經(jīng)過它,既不損失動能,也不會脫離軌道。在以后的運動過程中,重力加速度取10m/s2,問:
(1)物體能否靜止在木板上?請說明理由。
(2)物體運動的總路程是多少?
(3)物體最終停在何處?并作出解釋。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,足夠長的光滑斜面的傾角為37°,質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩小物體用跨過斜面頂端光滑小滑輪的細繩相連,且mA=3mB。開始時A物體離地高為h=0.5m,物體B恰在斜面底端,從圖示位置由靜止開始釋放A物體,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
⑴A物體剛要著地時的B的速度大;
⑵B物體在斜面上上升的最遠距離。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B(可視為質(zhì)點),兩小球用一根長L的輕桿相連,下面的B球離斜面底端的高度為h,兩球從靜止開始下滑并從斜面進入光滑平面(不計與地面碰撞時的機械能損失)。求:
(1)兩球在光滑平面上運動時的速度;
(2)在此過程中桿對A球所做的功;
(3)試用文字表述桿對A做功所處的時間段。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖.在Oxy平面的第一象限,存在以x軸y軸及雙曲線的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強電場I;在第二象限存在以x=-L; x=-2L;y=0;y=L的勻強電場II.兩個電場大小均為E,不計電子所受重力.求
(1)從電場I的邊界B點處由靜止釋放電子,電子離開MNPQ時的位置;
(2)由電場I的AB曲線邊界處由靜止釋放電子離開MNPQ時的最小動能;
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的帶電粒子以一定的初速度v0由P點射入勻強電場,入射方向與電場線垂直. 粒子從Q點射出電場時,其速度方向與電場線成30°角. 已知勻強電場的寬度為,P、Q兩點的電勢差為U,不計重力作用,求:
(1)勻強電場的場強大小。
(2)帶電粒子的電荷量。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分).如圖甲所示,一條輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上,右端放一個可視為質(zhì)點的小物塊,小物塊的質(zhì)量為m="1.0" kg,當彈簧處于原長時,小物塊靜止于O點,F(xiàn)對小物塊施加一個外力F,使它緩慢移動,將彈簧壓縮至A點,壓縮量為x="0.1" m,在這一過程中,所用外力F與壓縮量的關系如圖乙所示。然后撤去F釋放小物塊,讓小物塊沿桌面運動,已知O點至桌邊B點的距離為L=2x,水平桌面的高為h=5.0m,計算時,可用滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力。(g取10 m/s2) 求:
(1)在壓縮彈簧過程中,彈簧存貯的最大彈性勢能.
(2)小物塊落地點與桌邊B的水平距離.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道,軌道半徑為R,A端與圓心等高,AD為水平面,B點在圓心的正下方,一小球m自A點正上方由靜止釋放,自由下落至A點進入軌道,小球巧好能夠通過最高點C,求:
(1)小球到B點時的速度vB;
(2)釋放點距A的豎直高度h;
(3)落點D與A的水平距離s。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com