17.如圖所示,讓一束均勻的陰極射線從兩極板正中間垂直穿過(guò)正交的電磁場(chǎng),選擇合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和兩極之間的電壓U,帶電粒子將不發(fā)生偏轉(zhuǎn),然后撤去電場(chǎng),粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并垂直打到極板上,兩極板之間的距離為d,則陰極射線中帶電粒子的比荷為多少?

分析 電子勻速穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域,說(shuō)明電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,根據(jù)平衡條件列式求解速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系;撤去電場(chǎng)后,根據(jù)帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求出.

解答 解:電子勻速穿過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域,根據(jù)受力平衡條件,有:$e\frac{U}mh6nixg=e{v}_{0}B$
解得:${v}_{0}=\frac{U}{dB}$   ①
撤去電場(chǎng)后,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由于粒子垂直打到極板上,所以粒子運(yùn)動(dòng)的半徑r=$\fracvw6a1r2{2}$,②
電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力提供向心力,得:$e{v}_{0}B=\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$      ③
聯(lián)立得:$\frac{e}{m}=\frac{U}{2wrkgnr1^{2}{B}^{2}}$
答:粒子的比荷為$\frac{U}{2drkpint^{2}{B}^{2}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題是速度選擇器模型,關(guān)鍵是明確粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)平衡條件和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的公式列式求解.

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:選擇題

15.A、B在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上,且到連線上中點(diǎn)O的距離相等,如圖所示,則( 。
A.A、B連線上的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差不為零
B.同一電荷在A的電勢(shì)能比B點(diǎn)的電勢(shì)能大
C.把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力先減小后增大
D.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù).如圖所示,平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng),將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體,沿圖中所示方向噴入磁場(chǎng).圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī).把兩個(gè)極板與用電器相連,則( 。
A.用電器中的負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向從A到B
B.用電器中的電流方向從B到A
C.若只減小噴入粒子的速度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大
D.若只增大磁場(chǎng),發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,a、b、c、d是四種不同的金屬絲.

現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示.
編號(hào)材料長(zhǎng)度L/m橫截面積S/mm2
A鎳鉻合金0.800.80
B鎳鉻合金0.500.50
C鎳鉻合金0.300.50
D鎳鉻合金0.301.00
E康銅絲0.300.50
F康銅絲0.800.80
(1)電路圖中四種金屬絲應(yīng)分別選上表中的C、B、D、E(用編號(hào)表示).
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一金屬絲直徑時(shí)的刻度如圖乙,則該金屬絲的直徑為1.030mm.
(3)為測(cè)量某一種電阻絲單位長(zhǎng)度上的電阻R0,某同學(xué)利用一段帶有滑動(dòng)片P且粗細(xì)均勻的電阻絲AB和下列器材做實(shí)驗(yàn).
A.電流表:量程500mA,內(nèi)阻4Ω;
B.電阻箱R':最大阻值99.9Ω,最小變量為0.1Ω;
C.定值電阻R:阻值為1.2Ω;
D.電源:電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻r=0.4Ω;
E.開關(guān)S、導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖丙所示電路(虛線框中電路未畫出),滑動(dòng)片P與電阻絲接觸良好,且AP長(zhǎng)記為L(zhǎng),其他導(dǎo)線電阻不計(jì).改變電阻絲連入電路的長(zhǎng)度L,分別測(cè)出通過(guò)電阻絲的電流值如下表:
12345
L/m0.500.400.300.200.10
I/A0.830.961.111.391.78
$\frac{1}{I}$/A-11.201.040.900.720.56
①在圖丁中作出電阻絲的$\frac{1}{I}$-L圖象;
②由$\frac{1}{I}$-L圖象得出該電阻絲單位長(zhǎng)度上的電阻R0=9.6Ω.
③請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路圖中虛線框中電路補(bǔ)充完整.要求:無(wú)論P(yáng)滑至何處,電流表均安全,并且盡可能準(zhǔn)確地測(cè)出上表中的電流值.此時(shí)電阻箱R'連入電路的阻值為1Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.2020年以前我國(guó)將新增投產(chǎn)2300萬(wàn)千瓦的核電站,核電站與火電站相比較,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.核燃料釋放的能量遠(yuǎn)大于相等質(zhì)量的煤放出的能量
B.就可采儲(chǔ)量來(lái)說(shuō),地球上核燃料資源遠(yuǎn)大于煤炭
C.在經(jīng)濟(jì)效益方面核電與火電不相上下
D.核反應(yīng)堆用過(guò)的核廢料具有很強(qiáng)的輻射性,要做特殊處理

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中.

(1)需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h,某小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,共設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案,其中正確的是D
A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并測(cè)出下落時(shí)間t,通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v
B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過(guò)v=$\sqrt{2gh}$計(jì)算瞬時(shí)速度v
C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙袋上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v,并通過(guò)h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算出高度h
D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙袋上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v
(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,使用交流電的頻率為f.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,如圖所示.測(cè)出A點(diǎn)距離起始點(diǎn)O的距離為s0,A、C兩點(diǎn)間的距離為s1,C、E兩點(diǎn)間的距離為s2,根據(jù)前述條件,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式32g(s0+s1)=f2(s1+s22,即驗(yàn)證了物體下落過(guò)程中機(jī)械能是守恒的.而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,往往會(huì)出現(xiàn)物體的動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能的減小量,出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力做功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.有一學(xué)生在深入研究電磁感應(yīng)時(shí),自己制作了如圖所示的裝置,用鋁板制成U型框,將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框中,使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng),懸線拉力為FT,則( 。
A.懸線豎直,F(xiàn)T=mgB.懸線傾斜,F(xiàn)T=mg
C.懸線豎直,F(xiàn)T<mgD.無(wú)法確定FT的大小和方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的圓環(huán)狀彈性物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),套在質(zhì)量為m=1kg、長(zhǎng)L=6.9m的直立均勻桿B上端,A、B間的最大靜摩擦力是f=mg,且滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等,桿下端距地面高H=0.8m,重力加速度為g=10m/s2,將桿和物塊均從靜止開始釋放,桿下端與地面碰撞后以原速率反彈,不計(jì)碰撞時(shí)間及空氣阻力,求:
(1)桿第一次剛要觸地時(shí)速度的大小v0;
(2)物塊在桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)物塊剛要觸地時(shí)速度大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.某船在一水流勻速的河中擺渡,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.船頭垂直河岸航行,渡河時(shí)間最短
B.船頭朝下游轉(zhuǎn)過(guò)一定角度,使實(shí)際航速增大時(shí),渡河時(shí)間最短
C.船頭垂直河岸航行,渡河航程最短
D.船頭朝上游轉(zhuǎn)過(guò)一定角度,使實(shí)際航速垂直河岸時(shí),渡河航程一定最短

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同步練習(xí)冊(cè)答案