【題目】如圖所示,在xoy坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源,它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小均為v0,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為,其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量;在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場,mn為電場和磁場的邊界.ab為一塊很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x軸,放置于y=2d處,如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無粒子打到ab板上.(不考慮α粒子的重力及粒子間的相互作用),求:
(1)α粒子通過電場和磁場邊界mn時(shí)的速度大小及此時(shí)距y軸的最大距離;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)將ab板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上?此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度.
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
試題分析:(1)α粒子在電場的作用下加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理: (2分)
代入數(shù)據(jù)可得: (1分)
由題意可知初速度方向與x軸平行的粒子通過邊界mn時(shí)距y軸最遠(yuǎn),由類平拋知識(shí):
在豎直方向: 其中
在水平方向: 聯(lián)立以上解得: (3分)
(2)根據(jù)上題結(jié)果可知:對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場時(shí)與x軸正方向夾角:
可得 (1分)
若此粒子不能打到ab板上,則所有粒子均不能打到ab板,因此此粒子軌跡與ab板相切是臨界條件,由幾何關(guān)系可得: 解得: (2分)
由洛倫茲力提供向心力: (1分)
可得: (1分)
(3)由分析可知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上,則所有粒子均能打到板上.其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切. (2分)
由分析可知此時(shí)磁場寬度為原來的, (2分)
則:ab板至少向下移動(dòng): (1分)
沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板區(qū)域的右邊界
由幾何知識(shí)可知:ab板上被粒子打中區(qū)域的長度: (2分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于相對(duì)運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( 。
A. 相對(duì)于運(yùn)動(dòng)的火車,坐在車上的人是靜止的
B. 如果以運(yùn)動(dòng)的火車為參照物,樹木是向前運(yùn)動(dòng)的
C. 人坐在運(yùn)動(dòng)的火車上,人相對(duì)于地面可以是靜止的
D. 為了研究機(jī)械運(yùn)動(dòng),不可以選擇運(yùn)動(dòng)物體作為參照系
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象,下列說法中正確的是
A.一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象
B.波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
C.只要是兩列波疊加,都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
D.對(duì)于發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波,它們的振幅一定相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】波源質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O沿Y方向上下振動(dòng),已知t=0時(shí)刻波恰好傳到x=20cm的質(zhì)點(diǎn)處,波形如圖,波沿 軸正向傳播,波速為2m/s,由此可知( )
E、當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)沿著 X軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí),站在x軸正向相對(duì)于地面靜止的觀察者接收到的波的頻率在變大
A. 波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期一定為0.2s
B. 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅一定為4cm
C. 波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向一定沿Y軸負(fù)方向
D. 再經(jīng)過0.4s波恰好傳到x=60cm的P點(diǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道,其中A、C兩點(diǎn)處于同一個(gè)圓上,C是圓上任意一點(diǎn),A、M分別為此圓與y、x軸的切點(diǎn)。B點(diǎn)在y軸上且∠BMO = 60°,O′為圓心,F(xiàn)將a、b、c三個(gè)小球分別從A、B、C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放,它們將沿軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),如所用時(shí)間分別為tA、tB、tC,則tA、tB、tC大小關(guān)系是
A.tA< tC < tB
B.tA = tC = tB
C.tA = tC < tB
D.由于C點(diǎn)的位置不確定,無法比較時(shí)間大小關(guān)系
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】轉(zhuǎn)換電視頻道,選擇自己喜歡的電視節(jié)目,稱為( )
A. 調(diào)幅 B. 調(diào)頻 C. 調(diào)制 D. 調(diào)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的
B.0℃的鐵和0℃的冰,它們的分子平均動(dòng)能相同
C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢能隨分子間距離的增大而減小
D.晶體一定具有各向異性,非晶體一定具有各向同性
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在觀察光的單縫衍射現(xiàn)象時(shí),當(dāng)狹縫寬度從 0.1mm 逐漸增加到 0.5mm 的過程中,通過狹縫觀察線狀光源的情況是( 。
A.不再發(fā)生衍射現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象越來越不明顯
C.衍射條紋亮度逐漸變暗D.衍射條紋的間距逐漸變大
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