【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有寬度為L足夠長的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒在外力作用下以速度v0向左勻速運(yùn)動;P、Q為豎直平面內(nèi)兩平行金屬板,分別用導(dǎo)線和M、N相連,P、Q板長為d,間距也為d, PQ板間虛線右側(cè)為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,F(xiàn)有一電量為q的帶正電小球,從P、Q左邊界的中點(diǎn)水平射入,進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動,重力加速度取g。求:

1)帶電小球的質(zhì)量m;

2)能夠打在P板上的帶電小球在磁場中運(yùn)動的最短時間;

3)能夠打在P板上的帶電小球速度v的取值范圍。

【答案】1;(2;(3≤v≤。

【解析】試題分析:(1)因?yàn)樾∏蛟诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運(yùn)動。故它受到的電場力與重力相等,

即:qE=mg,

P、Q兩板間電壓:U=Ed,

導(dǎo)體棒在MN導(dǎo)體棒上切割磁感線,由電磁感應(yīng)定律得:U=B0Lv0,

聯(lián)立得:m=

2)如圖,圓心為O2的軌跡對應(yīng)在磁場中運(yùn)動的時間最短:

Tmin=T/4,又T=

小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供:qvB=m,

聯(lián)立得:tmin=。

3)如圖,能打在P板上的兩個臨界軌跡分別為圓心O1O2,

由幾何知識得:r1=d/4;r2=d/2。

由以上可知:r=,

聯(lián)立得:v1=;

v2=。

≤v≤。

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】波速均為v=1.2 m/s的甲、乙兩列簡諧 橫波都沿x軸正方向傳播,某時刻波的圖象分別如圖所示,其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰,關(guān)于這兩列波,下列說法正確的是( )

A. 如果這兩列波相遇可能發(fā)生穩(wěn)定的干涉圖樣

B. 甲波的周期小于乙波的周期

C. 甲波中M處的質(zhì)點(diǎn)比P處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

D. 甲波中P處的質(zhì)點(diǎn)比乙波中Q處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用輕彈簧相連的物塊AB放在光滑的水平面上,物塊A緊靠豎直墻壁,一顆子彈沿水平方向射入物體B并留在其中,由子彈、彈簧和A、B物塊組成的系統(tǒng),在下列說法中正確的是( )

A. 子彈射入木塊過程動量守恒,機(jī)械能不守恒

B. 子彈射入木塊過程動量不守恒,機(jī)械能也不守恒

C. 彈簧推載著子彈的B物塊向右運(yùn)動,直到彈簧恢復(fù)原長的過程;動量不守恒,機(jī)械能守恒

D. 彈簧推載著子彈的B物塊向右運(yùn)動,直到彈簧恢復(fù)原長的過程;動量守恒,機(jī)械能不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法錯誤的是

A. 銫137進(jìn)行衰變時,往往同時釋放出射線, 射線具有很強(qiáng)的穿透能力,甚至能穿透幾厘米厚的鉛板

B. 光是電磁波的一種,它和射線本質(zhì)相同

C. 中子被吸收, 會裂變,發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),產(chǎn)生核能

D. 氫原子會輻射光子,形成氫光譜,它只包含有可見光、紫外線,

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,豎直平面內(nèi)有一正方形,一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電小球在A點(diǎn)以一定初速度沿AB方向拋出,小球恰好過C點(diǎn)。若在豎直平面內(nèi)加一個豎直方向的勻強(qiáng)電場,仍將小球在A點(diǎn)沿AB方向拋出,當(dāng)其初速度減小為原來的一半時,恰好也能通過C點(diǎn),則電場強(qiáng)度的大小和方向分別是(重力加速度為g,空氣阻力不計(jì))

A. ,豎直向下

B. ,豎直向上

C. ,豎直向下

D. ,豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】6分)如圖甲所示是某同學(xué)用水平氣墊導(dǎo)軌“測量瞬時速度”的實(shí)驗(yàn)裝置,他將光電門固定在導(dǎo)軌上的 B點(diǎn),吊盤(含金屬片)通過細(xì)線與滑塊相連,滑塊上固定一遮光條。實(shí)驗(yàn)中每次滑塊都從導(dǎo)軌上的同一位置A由靜止釋放。

1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d(沿導(dǎo)軌方向)如圖乙所示,則d=_________mm。

2)用螺旋測微器測量遮光條的厚度h(垂直導(dǎo)軌方向)如圖丙所示,則h=_________mm。

3)若光電計(jì)時器記錄遮光條通過光電門的時間為Δt,則滑塊經(jīng)過光電門時的速度v=_______(用所測物理量的符號表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來拉動放置在光滑斜面上的重物,長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連結(jié)形成轉(zhuǎn)軸,其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處,桿長為L,O點(diǎn)到左側(cè)定滑輪的豎直距離為,不計(jì)滑輪的大小,在桿的另一端拴一細(xì)繩,通過兩個滑輪后拴在斜面上的重物上,連接重物的繩與斜面平行,現(xiàn)在桿的另一端用力,使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動,由豎直位置以角速度轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了角),斜面的傾角為,斜面足夠長,在桿轉(zhuǎn)過的過程中,下列說法中正確的是

A. 重物M一直做加速運(yùn)動

B. 重物M的最大速度是

C. 斜面體對地面的壓力一直不變

D. 地面對斜面體的摩擦力先向左后向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A. 平均速度是標(biāo)量,只有大小沒有方向

B. 火車以v經(jīng)過某一段路,v是指瞬時速度

C. 瞬時速率是指瞬時速度的大小

D. 子彈以v從槍口射出,v是平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器“可以驗(yàn)證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.
(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量 ______ (填選項(xiàng)前的符號),間接地解決這個問題.
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球做平拋運(yùn)動的射程

(2)圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋射程OP. 然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是 ______ .(填選項(xiàng)前的符號)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2
B.測量小球m1開始釋放高度h
C.測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
(3)經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′,則p1:p1′= ______ :11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′,則p1′:p2′=11: ______
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,碰撞前、后總動量的比值______ .(此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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