【題目】如圖所示,MN為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為,質(zhì)量為m(不計(jì)重力)從P經(jīng)電場加速后,從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,CD為磁場邊界上的一絕緣板,它與N板的夾角為,孔Q到板的下端C的距離為L,當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí),粒子恰垂直打在CD板上,則(

A. 兩板間電壓的最大值

B. CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度

C. 粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間

D. 能打到N板上的粒子的最大動能為

【答案】BD

【解析】粒子運(yùn)動軌跡如圖所示:

A、當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí),粒子恰垂直打在CD板上,由幾何知識得: ,
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得,
在加速電場中,由動能定理得: ,解得: ,故A錯(cuò)誤;
B、設(shè)粒子軌跡與CD相切于H點(diǎn),此時(shí)粒子半徑為,粒子軌跡垂直打在CD邊上的G點(diǎn),則GH間距離即為粒子打中區(qū)域的長度s,根據(jù)幾何關(guān)系: ,解得: ,根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子打中區(qū)域的長度:

,故B正確;
C、粒子在磁場中運(yùn)動的周期為: 粒子在磁場中運(yùn)動的最大圓心角: ,
所以粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為: ,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)粒子在磁場的軌跡與CD邊相切時(shí),即粒子半徑時(shí),打到N板上的粒子的動能最大,最大動能: ,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得: ,解得: ,故D正確。

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,A為粒子源。在A和極板B間的加速電壓為U1,在兩水平放置的平行導(dǎo)體板C、D間加有偏轉(zhuǎn)電壓U2。C、D板長L,板間距離d,F(xiàn)從粒子源A發(fā)出質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電粒子,由靜止開始經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,最后穿出打在右側(cè)的屏幕上,不計(jì)粒子的重力。求:

(1)帶電粒子穿過B板時(shí)的速度大小;

(2)帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量(即豎直方向的偏轉(zhuǎn)位移)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,木板質(zhì)量為M,長度為L,小木塊質(zhì)量為m,水平地面光滑,一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩跨過定滑輪分別與Mm連接,小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ,開始時(shí)木塊靜止在木板左端,現(xiàn)用水平向右的力將m緩慢拉至木板右端,拉力、摩擦力對小木塊做功分別為W、W2,則正確的是(  )

A. W=μmgL B. W1 =μmgL/2

C. W2=-μmgL/2 D. W2=-μmgL

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊和質(zhì)量為M的木板疊放在水平地面上,現(xiàn)給物塊一個(gè)初速度使它在木板上向右滑行,物塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間動摩擦因數(shù)為μ2,已知木板始終處于靜止?fàn)顟B(tài),那么下列說法正確的是

A. 物塊受到的摩擦力大小為μ2mg

B. 物塊對木板的摩擦力方向水平向左

C. 地面對木板的摩擦力是水平向右

D. 地面對木板的摩擦力大小為μ1mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在兩點(diǎn)間接一電動勢為,內(nèi)電阻為的直流電源,電阻、的阻值均為4,電容器的電容為,電流表內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)電鍵閉合時(shí),求:

)電流表的讀數(shù).

)電容器所帶的電量.

)斷開電鍵后,通過的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示真空中M、N處放置兩等量異種電荷,ab、c為電場中的三點(diǎn),實(shí)線PQM、N連線的中垂線a、b兩點(diǎn)關(guān)于MN對稱,ac兩點(diǎn)關(guān)于PQ對稱,已知一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)時(shí)試探電荷的電勢能增加,則以下判定正確的是 (  )

A. M點(diǎn)處放置的是負(fù)電荷

B. a點(diǎn)的場強(qiáng)與c點(diǎn)的場強(qiáng)完全相同

C. a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢

D. 若將該試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動到b點(diǎn),則電場力先做正功后做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,R為某種半導(dǎo)體氣敏元件,其阻值隨周圍環(huán)境一氧化碳?xì)怏w濃度的增大而減小當(dāng)一氧化碳?xì)怏w濃度減小時(shí),下列說法中正確的是

A電壓表V示數(shù)減小

B電流表A示數(shù)減小

C電路的總功率增大

D變阻器R1的取值越小,電表示數(shù)變化越明顯

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動,下列有關(guān)說法中正確的是:

A. 小球能夠通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0

B. 小球能夠通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為

C. 如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2,則此時(shí)小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧?/span>

D. 如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為,則小球?qū)艿赖淖饔昧?mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,頂端有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平面上。三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn),一條跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P,一條連接小球Q,另一條在外力F的作用下使OA與OB間的夾角為θ,圖示θ<90。現(xiàn)緩慢使θ角增大,且保持結(jié)點(diǎn)O位置不變,P、Q兩物體及整個(gè)裝置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是(  )

A. 繩OA的拉力可能先減小后增大

B. 斜面對物塊P的摩擦力一定增大

C. 斜面體對地面有向右的摩擦力

D. 地面對斜面體的支持力可能大于物塊P、小球Q和斜面體的總重力

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