【題目】如圖所示,在xOy平面的第一象限內(nèi),分布有沿x軸負(fù)方向的場(chǎng)強(qiáng)E=4×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),第四象限內(nèi)分布有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第二、三象限內(nèi)分布有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在x軸上有一個(gè)垂直于y軸的平板OM,平板上開(kāi)有一個(gè)小孔Py軸負(fù)方向上距O點(diǎn)cm的粒子源S可以向第四象限平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射α粒子,且OSOP.假設(shè)發(fā)射的α粒子速度大小v均為2×105m/s,除了垂直軸x通過(guò)P點(diǎn)的α粒子可以進(jìn)入電場(chǎng),其余打到平板上的α粒子均被吸收.已知α粒子帶正電,比荷為=5×107C/kg,重力不計(jì)

求:

(1)α粒子在第四象限的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑;

(2)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的α粒子,第一次到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離;

(3)要使離開(kāi)電場(chǎng)的α粒子能回到粒子源S處,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)為多大?

【答案】(1)2cm;(2)0.02m;(3)

【解析】1)在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則有: 得: 2)粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),

x軸方向位移為:

y軸方向位移為:

加速度為:

所以粒子到達(dá)y軸位置與O點(diǎn)的距離為:y=0.02m

3)設(shè)粒子在y軸射出電場(chǎng)的位置到粒子源S的距離為H,有:

設(shè)粒子在y軸射出電場(chǎng)的速度方向與y軸正方向夾角為,有:

所以,

分兩種情況處理:

若粒子離開(kāi)電場(chǎng)經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接回到離子源處,則在磁場(chǎng)中圓周 運(yùn)動(dòng)半徑為:

得:

粒子離開(kāi)電場(chǎng)經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)再回到離子源S處,則進(jìn)入磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)半徑

磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)半徑為: 解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】建立經(jīng)典力學(xué)體系的科學(xué)家是

A. 哥白尼 B. 伽利略 C. 牛頓 D. 愛(ài)因斯坦

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【題目】如圖所示,光滑的水平面上有一質(zhì)量M=9 kg的木板,其右端恰好和1/4光滑固定網(wǎng)弧軌道AB的底端等高對(duì)接(木板的水平上表面與圓弧軌道相切),木板右端放有一質(zhì)量m0 =2 kg的物體C(可視為質(zhì)點(diǎn)),已知圓弧軌道半徑R=0.9 m。現(xiàn)將一質(zhì)量m=4 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),由軌道頂端A點(diǎn)無(wú)初速釋放,滑塊滑到B端后沖上木板,并與木板右端的物體C粘在一起沿木板向左滑行,最后恰好不從木板左端滑出。已知滑塊與木板上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)u1=0. 25,物體C與木板上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)u2=0.1。取g=10m/s2。

求: (1)滑塊到達(dá)圓弧的B端時(shí),軌道對(duì)它的支持力大小FN。

(2)木板的長(zhǎng)度l。

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【題目】一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),軌跡如圖中虛線所示,圖中的一組等距平行實(shí)線表示的可能是電場(chǎng)線也可能是等差等勢(shì)面,則以下說(shuō)法正確的是( 。

A. 如果圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小

B. 如果圖中的實(shí)線是等勢(shì)線,a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低

C. 如果圖中的實(shí)線是等勢(shì)線,電子在a點(diǎn)的速率一定等于在b點(diǎn)的速率

D. 如果圖中的實(shí)線是電場(chǎng)線,電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(14分)如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,其寬度L=1 m,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值為R=0.40 Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.01 kg、電阻為r=0.30 Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,下滑過(guò)程中ab始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10 m/s2忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響)。

(1)判斷金屬棒兩端ab的電勢(shì)高低;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

(3)金屬棒ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5 s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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【題目】在平直公路上行駛的a車(chē)和b車(chē),其位移時(shí)間(xt)圖像分別為圖中直線a和曲線b,已知b車(chē)的加速度恒定且等于-2 m/s2,t3 s時(shí),直線a和曲線b剛好相切,則

A. a車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)且其速度為vam/s

B. t3 s時(shí)a車(chē)和b車(chē)相遇但此時(shí)速度不等

C. t1 s時(shí)b車(chē)的速度為10 m/s

D. t0時(shí)a車(chē)和b車(chē)的距離x09 m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在研究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的木塊,木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊與桌面的接觸面相同)則由此表分析可知

A. 木塊受到的最大靜摩擦力為 0.5N

B. 木塊受到的最大靜摩擦力一定為0.7N

C. 在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有三次是0.5N

D. 在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有二次是0.5N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】以下說(shuō)法正確的是 ( )

A. 伽利略探究物體下落規(guī)律的過(guò)程使用的科學(xué)方法是:?jiǎn)栴}→猜想→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→合理外推→得出結(jié)論

B. 牛頓通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”,用到的物理思想方法屬于理想實(shí)驗(yàn)法

C. 探究共點(diǎn)力的合成的實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量法

D. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式是利用微元法推導(dǎo)出來(lái)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】嫦娥三號(hào)攜帶玉兔號(hào)月球車(chē)首次實(shí)現(xiàn)月球軟著路和月面巡視勘察,并開(kāi)展月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等科學(xué)探測(cè).玉兔號(hào)在地球表面的重力為G1,在月球表面的重力為G2;地球與月球均為球體,其半徑分別為R1R2;地球表面重力加速度為g,則( )

A. 月球表面的重力加速度為

B. 月球與地球的質(zhì)量之比為

C. 月球衛(wèi)星與地球衛(wèi)星分別繞月球表面與地球表面運(yùn)行的速率之比為

D. “嫦娥三號(hào)環(huán)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

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