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科目: 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距離L=0.2m,電阻R1=0.4Ω,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.1kg,電阻R2=0.1Ω的金屬桿ab,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿ab,使之由靜止開始運(yùn)動,最終以8m/s的速度做勻速直線運(yùn)動.若此時閉合開關(guān)S,釋放的α粒子經(jīng)加速電場C加速從d孔對著圓心O進(jìn)入半徑r=$\sqrt{3}m$的固定圓筒中(筒壁上的小孔d只能容一個粒子通過),圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場,α粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機(jī)械能損失.(α粒子質(zhì)量m≈6.4×10-27kg,電荷量q=3.2×10-19C).求:
(1)ab桿做勻速直線運(yùn)動過程中,外力F的功率;
(2)若α粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從d孔背離圓心射出,忽略α粒子進(jìn)入加速電場的初速度,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2

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科目: 來源: 題型:解答題

5.一種離子分析器簡化結(jié)構(gòu)如圖所示.電離室可將原子或分子電離為正離子,正離子陸續(xù)飄出右側(cè)小孔(初速度視為零)進(jìn)入電壓為U的加速電場,離開加速電場后從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入半徑為r的半圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,O點(diǎn)為磁場區(qū)域圓心同時是坐標(biāo)原點(diǎn),y軸為磁場左邊界.該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度連續(xù)可調(diào).在磁場的半圓形邊界上緊挨放置多個“探測-計(jì)數(shù)器”,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為某值時,不同比荷的離子將被位置不同的“探測-計(jì)數(shù)器”探測到并計(jì)數(shù).整個裝置處于真空室內(nèi).某次研究時發(fā)現(xiàn),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時,僅有位于P處的探測器有計(jì)數(shù),P點(diǎn)與O點(diǎn)的連線與x軸正方向夾角
θ=30°.連續(xù)、緩慢減。x子從進(jìn)入磁場到被探測到的過程中,磁感應(yīng)強(qiáng)度視為不變)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為$\frac{{B}_{0}}{2}$時,開始有兩個探測器有計(jì)數(shù).不計(jì)重力和離子間的相互作用.求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時,在P處被發(fā)現(xiàn)的離子的比荷$\frac{q}{π}$,以及這種離子在磁場中運(yùn)動的時間t.
(2)使得后被發(fā)現(xiàn)的離子,在P處被探測到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(3)當(dāng)后發(fā)現(xiàn)的離子在P點(diǎn)被探測到時,先發(fā)現(xiàn)的離子被探測到的位置坐標(biāo).

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4.如圖所示,兩塊平行金屬極板MN水平放置,板長L=1m.間距d=$\frac{\sqrt{3}}{3}$m,兩金屬板間電壓UMN=1×104 V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個全等的正三角形區(qū)域,正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1,三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊,BC邊與金屬板平行,AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn);正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2,已知A、F、G處于同一直線上.B、C、H也處于同一直線上.AF兩點(diǎn)距離為$\frac{2}{3}$m.現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個重力不計(jì)的帶電粒子,粒子質(zhì)量m=3×10-10 kg,帶電量q=+1×10-4 C,初速度v0=1×105 m/s.求:
(1)帶電粒子從電場中射出時的速度v的大小和方向?
(2)若帶電粒子進(jìn)入三角形區(qū)域ABC后垂直打在AC邊上,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度?
(3)接第(2)問,若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面,求B2至少應(yīng)為多大?

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3.如圖甲所示,在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=45°.在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1、C2,兩板間距為d1=0.6m,板間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,兩板右端在y軸上,板C1與x軸重合,在其左端緊貼桌面有一小孔M,小孔M離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L=0.72m.在第Ⅳ象限垂直于x 軸放置一塊平行y軸且沿y軸負(fù)向足夠長的豎直平板C3,平板C3在x軸上垂足為Q,垂足Q與原點(diǎn)O相距d2=0.18m.現(xiàn)將一帶負(fù)電的小球從桌面上的P點(diǎn)以初速度v0=4$\sqrt{2}$m/s垂直于電場方向射出,剛好垂直于x軸穿過C1板上的M孔,進(jìn)入磁場區(qū)域.已知小球可視為質(zhì)點(diǎn),小球的比荷$\frac{q}{m}$=20C/kg,P點(diǎn)與小孔M在垂直于電場方向上的距離為s=$\frac{{\sqrt{2}}}{10}$m,不考慮空氣阻力.求:
(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小;
(2)要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板C3上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍.

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科目: 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,在一豎直平面內(nèi)有水平勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T方向垂直該豎直平面向里,豎直平面中a、b兩點(diǎn)在同一水平線上,兩點(diǎn)相距l(xiāng),帶電量q=+10×10-19C,質(zhì)量為m=2.0×10-19kg的質(zhì)點(diǎn)P,以初速度v從a點(diǎn)對準(zhǔn)b點(diǎn)射出,忽略空氣阻力,不考慮P與地面接觸的可能性,若無論l取什么值,均可使P經(jīng)直線運(yùn)動通過b點(diǎn),若質(zhì)點(diǎn)的速度取v之外的任意值,可使P必定會經(jīng)曲線運(yùn)動通過b點(diǎn),已知g=10m/s2,則l的值可能為( 。
A.50πcmB.60πcmC.70πcmD.80πcm

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科目: 來源: 題型:解答題

1.質(zhì)譜儀是用來測定帶電粒子質(zhì)量的一種裝置,如圖所示,電容器兩極板相距為d,兩板間電壓為U,極板間的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直紙面向外.一束電荷量相同質(zhì)量不同的帶正電的粒子沿電容器的中線平行于極板射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外.結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn),設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為△x,粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)重力.求:
(1)粒子進(jìn)入磁場B2時的速度v;
(2)打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差△m.

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科目: 來源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示,在傾角為37°的斜面上,一個物體以20m/s的速度從A點(diǎn)向上滑行經(jīng)2s到達(dá)最高點(diǎn)B而后折回,求:物體返回時的加速度?(g取10m/s2

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科目: 來源: 題型:計(jì)算題

8.質(zhì)量為2kg的物體,在10N水平拉力作用下,由靜止沿光滑水平面運(yùn)動1s,去掉拉力,再經(jīng)過3s,物體的總位移大小是多少?

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科目: 來源: 題型:選擇題

7.在較暗的房間里,從射進(jìn)來的陽光中,可以看到懸浮在空氣中的微粒在不停地運(yùn)動,這些微粒的運(yùn)動( 。
A.是空氣分子對微粒的不平衡性撞擊引起的布朗運(yùn)動
B.是空氣對流和重力引起的運(yùn)動
C.是微粒在重力作用下的自由落體運(yùn)動
D.是由于分子無規(guī)則運(yùn)動引起的擴(kuò)散現(xiàn)象

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科目: 來源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,有一電子經(jīng)電壓U1加速后,沿平行金屬板A、B中心線進(jìn)入兩板,A、B板間距為d、長度為L,A、B板間電壓為U2,屏CD足夠大,距離A、B板右邊緣為2L,A、B板的中心線過屏的中心且與屏垂直,試求
(1)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角度的正切值;
(2)電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離.

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同步練習(xí)冊答案