【題目】如圖所示,K與虛線(xiàn)MN之間是加速電場(chǎng),虛線(xiàn)MN與PQ之間是勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線(xiàn)PQ與熒光屏之間是勻強(qiáng)磁場(chǎng),且MN均與熒光屏三者互相平行,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向如圖所示,圖中A點(diǎn)與O點(diǎn)的連線(xiàn)垂直于熒光屏.一帶正電的粒子初速度為0,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)離開(kāi),速度方向垂直于偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后恰好垂直地打在熒光屏上.已知電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng),加速電場(chǎng)電壓與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為U= ,式中的d是偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的寬度,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和帶電粒子離開(kāi)加速電場(chǎng)的速度vo關(guān)系符合表達(dá)式 若題中只有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的寬度d為已知量,不計(jì)粒子重力,則:
(1)畫(huà)出帶電粒子軌跡示意圖;
(2)磁場(chǎng)的寬度L為多少?
(3)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中垂直于vo方向的偏轉(zhuǎn)距離分別是多少?
【答案】
(1)解:粒子先做加速,再做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),最后做圓周運(yùn)動(dòng),垂直打在板上,軌跡如下圖所示:
(2)解:粒子在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理可知:
Uq= mv02
粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)偏轉(zhuǎn)角為θ,有tanθ=
vy=at
a=
t=
U= Ed
解得:θ=45°
帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度為 v0;
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有:
Bqv=m
在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的半徑為R= = = = d
由圖可知,磁場(chǎng)寬度L=Rsinθ=d
(3)解:由圖中幾何關(guān)系可知,帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中距離y1=0.5d;在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)距離為R﹣Rcosθ=0.414d;
【解析】(1)粒子在加速電場(chǎng)中做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中中做平拋運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則可得帶電粒了的軌跡示意圖;(2)由動(dòng)能定理可求得粒子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小及方向,由牛頓第二定律可求出粒子在磁場(chǎng)中的半徑,由幾何關(guān)系可求得磁場(chǎng)的寬度;(3)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離,由幾何關(guān)系可求得在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里,電場(chǎng)線(xiàn)平行于y軸.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng),MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為θ.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大;
(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】許多人造衛(wèi)星都用太陽(yáng)電池供電.太陽(yáng)電池由許多電池板組成.某電池板不接負(fù)載時(shí)的電壓是600μV,短路電流是30μA.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.該電池板的電動(dòng)勢(shì)是600μV
B.該電池板的內(nèi)阻為20Ω
C.如果將一20Ω的電阻同該電池板組成閉合回路,電源的輸出功率為300W
D.我們可以通過(guò)調(diào)節(jié)外電路的電阻值來(lái)調(diào)節(jié)該電池板的電動(dòng)勢(shì)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,A、C兩點(diǎn)分別位于x軸和y軸上,∠OCA=30°,OA的長(zhǎng)度為L.在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場(chǎng).已知粒子從某點(diǎn)射入時(shí),恰好垂直于OC邊射出磁場(chǎng),且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0.不計(jì)重力.
(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(2)若粒子先后從兩不同點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng),恰好從OC邊上的同一點(diǎn)射出磁場(chǎng),求該粒子這兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和;
(3)若粒子從某點(diǎn)射入磁場(chǎng)后,其運(yùn)動(dòng)軌跡與AC邊相切,且在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,求粒子此次入射速度的大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,甲圖為光滑水平面上質(zhì)量為M的物體,用細(xì)線(xiàn)通過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m的物體相連,m所受重力為5N;乙圖為同一物體M在光滑水平面上用細(xì)線(xiàn)通過(guò)定滑輪受到豎直向下拉力F的作用,拉力F的大小也是5N,開(kāi)始時(shí)M距桌邊的距離相等,則( )
A. 兩圖中M到達(dá)桌邊時(shí)的速度相等,所用的時(shí)間也相等
B. 甲圖中M到達(dá)桌邊用的時(shí)間較長(zhǎng),速度較小
C. 兩圖中M運(yùn)動(dòng)的加速度相同
D. 兩圖中繩子受到的拉力大小相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平面上,A、B兩物體通過(guò)細(xì)繩相連,并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)繩與滑輪間的摩擦).現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上,將物體B緩慢拉高一定的距離,此過(guò)程中斜面體與物體A仍然保持靜止.在此過(guò)程中( )
A. 水平力F一定變小
B. 斜面體所受地面的支持力一定不變
C. 物體A所受斜面體的摩擦力一定變大
D. 斜面體對(duì)物體A的作用力變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面,且處于同一豎直平面內(nèi),若用圖示方向的水平推力F作用于小球B,則兩球靜止于圖示位置,如果將小球B向左推動(dòng)少許,并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí),則兩個(gè)小球的受力情況與原來(lái)相比( 。
A.推力F將增大
B.豎直墻面對(duì)小球A的彈力減小
C.地面對(duì)小球B的彈力一定不變
D.兩個(gè)小球之間的距離增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)玻爾理論,下列關(guān)于氫原子的論述正確的是( 。
A.氫原子吸收光子后,可能從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷
B.電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng),若圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為ν,則其發(fā)光的頻率也是ν
C.若氫原子由能量為En的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷,則氫原子要輻射的光子能量為hν=En
D.一群氫原子從第3能級(jí)自發(fā)地向第1能級(jí)躍遷,最多可能輻射三種頻率的光子
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