【題目】xOy平面內(nèi)的第一象限內(nèi),x4d處豎直放置一個(gè)長(zhǎng)的粒子吸收板AB,在AB左側(cè)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在原點(diǎn)O處有一粒子源,可沿y軸正向射出質(zhì)量為m、電量為+q的不同速率的帶電粒子,不計(jì)粒子的重力

(1)若射出的粒子能打在AB板上,求粒子速率v的范圍;

(2)若在點(diǎn)C(8d0)處放置一粒子回收器,在BC間放一擋板(粒子與擋板碰撞無(wú)能量損失),為回收恰從B點(diǎn)進(jìn)入AB右側(cè)區(qū)間的粒子,需在AB右側(cè)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),求此磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和此類粒子從O點(diǎn)發(fā)射到進(jìn)入回收器所用時(shí)間。

【答案】12

【解析】1)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,如圖所示:


①粒子打在吸收板AB的下邊界A點(diǎn),設(shè)粒子的速率為,由圖中幾何
關(guān)系可知圓心在點(diǎn),粒子的軌道半徑
由牛頓第二定律可得:
聯(lián)立可得:
②粒子打在吸收板AB的上邊界B點(diǎn),設(shè)粒子的速率為,由圖中幾何關(guān)
系可知圓心在C點(diǎn),粒子的軌道半徑
由牛頓第二定律可得:
聯(lián)立可得:
由題意可得:射出的粒子能打在AB上,粒子的速度需滿足:

2)經(jīng)過B點(diǎn)的粒子能夠到達(dá)C點(diǎn),設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,
由圖中幾何關(guān)系,粒子的半徑

由牛頓第二定律可得:
聯(lián)立可得:
粒子從OB的時(shí)間
粒子從BC的時(shí)間

故粒子從OC的時(shí)間。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行直線表示電場(chǎng)線,但未標(biāo)方向,帶電為+102C的微粒在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用,由A點(diǎn)移到B點(diǎn),動(dòng)能損失0.1J,若A點(diǎn)電勢(shì)為-10V,則(

A. B點(diǎn)的電勢(shì)為10

B. 電場(chǎng)線方向從右向左

C. 微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡1

D. 微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是軌跡2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,下述正確的是( 。
A.相同時(shí)間內(nèi)位移的變化相同
B.相同時(shí)間內(nèi)速度的變化相同
C.相同時(shí)間內(nèi)加速度的變化相同
D.相同位移內(nèi)速度的變化相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2014年11月22日16時(shí)55分,四川省康定縣境內(nèi)發(fā)生6.3級(jí)地震并引發(fā)一處泥石流.一汽車停在小山坡底,突然司機(jī)發(fā)現(xiàn)山坡上距坡底240m處的泥石流以8m/s的初速度,0.4m/s2的加速度勻加速傾瀉而下,假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變,在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1s,汽車啟動(dòng)后以恒定的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng).其過程簡(jiǎn)化為圖所示,求:
(1)泥石流到達(dá)坡底的時(shí)間和速度大。
(2)試通過計(jì)算說(shuō)明:汽車的加速度至少多大才能脫離危險(xiǎn)?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一運(yùn)動(dòng)員穿著飛翔裝備從飛機(jī)上跳出后的一段運(yùn)動(dòng)過程可近似認(rèn)為是勻變速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成53°,運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為3g/4。已知運(yùn)動(dòng)員(包含裝備)的質(zhì)量為m,則在運(yùn)動(dòng)員下落高度為h的過程中,下列說(shuō)法正確的是(

A. 運(yùn)動(dòng)員勢(shì)能的減少量為

B. 運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量為

C. 運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量為

D. 運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的小物體A、B通過輕彈簧連接并隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),AB的質(zhì)量分別為m、2m,AB與轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,AB離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為1.5rr,已知彈簧的原長(zhǎng)為1.5r勁度系數(shù)為k,設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力以下說(shuō)法正確的是( )

A. 當(dāng)B受到的摩擦力為0時(shí),轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

B. 當(dāng)A受到的摩擦力為0時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

C. BA先相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)滑動(dòng),當(dāng)B剛好要滑動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

D. AB先相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)滑動(dòng),當(dāng)A剛好要滑動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( 。

A.物體拋出后,速度一直增大B.是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C.拋出后先做減速運(yùn)動(dòng),在做加速運(yùn)動(dòng)D.斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度一直減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,D是一只理想二極管(具有單向?qū)щ娞卣,?dǎo)電方向?yàn)?/span>a-b).平行板電容器的AB兩極板間有一帶電粒子,在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).以表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,U表示兩極板間的電壓,p表示電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若保持極板B不動(dòng),將極板A稍向上平移,則下列說(shuō)法中正確的是:

A. E變小 B. U不變

C. p不變 D. 粒子將向下移動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各圖中表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖象是(  )
A.
B.
C.
D.

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