【題目】如圖所示,xOy平面內(nèi), 為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸下方有一直線ab,abx軸相距為d,x軸與直線ab間區(qū)域有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,ab的下方有一平行于x軸的感光板MN,abMN間區(qū)域有垂直于紙平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi),質(zhì)量為m的電子從圓形區(qū)域左側(cè)的任何位置沿x軸正方向以速度射入圓形區(qū)域,經(jīng)過磁場(chǎng)B1偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過O點(diǎn),然后進(jìn)入x軸下方,已知x軸與直線ab間勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小,abMN間磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度,不計(jì)電子重力。

(1)求圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小?

(2)若要求從所有不同位置出發(fā)的電子都能打在感光板MN,MNab板間的最小距離是多大?

(3)若要求從所有不同位置出發(fā)的電子都能打在感光板MN,MNab板間的最大距離是多大?當(dāng)MNab板間的距離最大時(shí),電子從O點(diǎn)到MN,運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)是多少?

【答案】(1)(2)3d(3)

【解析】(1)所有電子射入圓形區(qū)域后做圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑大小相等,設(shè)為r,當(dāng)從位置處射入的電子經(jīng)過O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方,則:

解得:

(2)設(shè)電子經(jīng)電場(chǎng)加速后到達(dá)ab時(shí)速度大小為v,電子在ab與MN間磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為,沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng)的電子離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向成角,則:

,,

如果電子在O點(diǎn)以速度沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)后,不能打在感光板上,則所有電子都不能打在感光板上,恰好不能打在感光板上的電子在磁場(chǎng)中的圓軌道圓心為,如圖甲所示:

,,,,解得:

(3)如果電子在O點(diǎn)沿x軸正方向射入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)后,能打在感光板上,則所有電子都能打在感光板上,恰好能打在感光板上的電子在磁場(chǎng)中的圓軌道圓心為,如圖乙所示:

,解得:

當(dāng)感光板與ab間的距離最大為時(shí),所有從O點(diǎn)到MN板的電子中,沿x軸正方向射入電場(chǎng)的電子,運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),設(shè)該電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為T,時(shí)間為,則:

,,,,

運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間:

解得:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站,如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶始終保持恒定的速率運(yùn)行,將行李無初速度地放在左端點(diǎn)A處。傳送帶的水平部分A、B間的距離為L,則(

A.行李在傳送帶上一定勻加速至B

B.行李在傳送帶上可能受到向右的靜摩擦力

C.行李在傳送帶上可能有一段時(shí)間不受摩擦力

D.行李在傳送帶上的時(shí)間一定大于

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【題目】2019725日,北京理工大學(xué)宣布:“北理工1號(hào)”衛(wèi)星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號(hào)火箭成功發(fā)射,進(jìn)入地球軌道。如圖所示,“北理工1號(hào)”衛(wèi)星與高軌道衛(wèi)星都在同一平面內(nèi)繞地球做同方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)恰好相距最近。已知地球的質(zhì)量為M,高軌道衛(wèi)星的角速度為ω,“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的軌道半徑為R1,引力常量為G,則下列說法正確的是(

A.“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期

B.“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的機(jī)械能小于高軌道衛(wèi)星的機(jī)械能

C.“北理工1號(hào)”衛(wèi)星的加速度和線速度大于高軌道衛(wèi)星的加速度和線速度

D.從此時(shí)到兩衛(wèi)星再次相距最近,至少需時(shí)間

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【題目】在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)質(zhì)量相等、帶異種電荷的小球A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn))處在同一水平面上,F(xiàn)將兩球以相同的水平速度v0向右拋出,最后落到水平地面上,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,兩球之間的靜電力和空氣阻力均不考慮,則

A. A球帶正電,B球帶負(fù)電

B. A球比B球先落地

C. 在下落過程中,A球的電勢(shì)能減少,B球的電勢(shì)能增加

D. 兩球從拋出到各自落地的過程中,A球的動(dòng)能變化量比B球的小

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【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以V0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=2s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),AB之間的距離L=10m。已知斜面傾角θ=30o,物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。重力加速度g10 m/s2.

1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小。

2)拉力F與斜面的夾角多大時(shí),拉力F最小?拉力F的最小值是多少?

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【題目】如圖所示,axOy坐標(biāo)系x負(fù)半軸上的一點(diǎn),空間有平行于xOy坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0a點(diǎn)沿與x軸正半軸成θ角斜向右上射入電場(chǎng),粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過y正半軸上的b點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),則下列說法正確的是

A. 若粒子在b點(diǎn)速度方向沿x軸正方向,則電場(chǎng)方向可能平行于x

B. 若粒子運(yùn)動(dòng)過程中在b點(diǎn)速度最小,則b點(diǎn)為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上電勢(shì)最低點(diǎn)

C. 若粒子在b點(diǎn)速度大小也為v0,則a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等

D. 若粒子在b點(diǎn)的速度為零,則電場(chǎng)方向一定與v0方向相反

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【題目】如圖所示,絕熱性能良好的汽缸開口向上,缸中用絕熱性能良好的活塞封閉一段氣體,氣柱的長(zhǎng)為h,活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且氣密性良好,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,大氣壓強(qiáng)為p0,開始時(shí)缸中氣體的溫度為T0,重力加速度為g

①若在汽缸上放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,再給缸中氣體加熱,使氣柱長(zhǎng)仍為h,則加熱后氣體的溫度為多少?

②若只給缸中氣體緩慢加熱,當(dāng)氣體溫度為2T0時(shí),電熱絲產(chǎn)生的熱量為Q,則氣體的內(nèi)能增加多少?

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【題目】兩列完全相同的機(jī)械波于某時(shí)刻的疊加情況如圖所示,圖中的實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷,關(guān)于此時(shí)刻的說法錯(cuò)誤的是( 。

A.a,b連線中點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)

B.a,b連線中點(diǎn)速度為零

C.a,b,c,d四點(diǎn)速度均為零

D.再經(jīng)過半個(gè)周期c、d兩點(diǎn)振動(dòng)減弱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】插針法測(cè)定透明半圓柱玻璃磚的折射率,O為玻璃截面的圓心,使入射光線跟玻璃磚的平面垂直,如圖所示的4個(gè)圖中P1、P2、P3P44個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)插針的結(jié)果.

(1)在這4個(gè)圖中肯定把針插錯(cuò)了的是________

(2)在這4個(gè)圖中可以比較準(zhǔn)確地測(cè)出折射率的是________,計(jì)算玻璃的折射率的公式是_____

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