【題目】如圖所示,虛線M、N和熒光屏P相互平行,M、N間距和N、P間距均為L,M、N間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,N、P間有平行于紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),在虛線M上的A點(diǎn)有一粒子源,可以在紙面內(nèi)向磁場(chǎng)內(nèi)各個(gè)方向射入質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子,初速度大小均為v0=,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=1B,C為熒光屏上的一點(diǎn),AC連線垂直于熒光屏,不計(jì)粒子的重力,求:

(1)所有打在熒光屏上的粒子中,垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入電場(chǎng)的粒子打在屏上的位置離C點(diǎn)的距離;

(2)(1)問(wèn)中所求的粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到熒光屏所用的時(shí)間及該粒子經(jīng)磁場(chǎng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后速度的偏向角。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)粒子先在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求解粒子打在屏上的位置;(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)1/4圓周后進(jìn)入電場(chǎng),根據(jù)在磁場(chǎng)中的周期求解時(shí)間,根據(jù)在電場(chǎng)中水平方向的運(yùn)動(dòng)求解在電場(chǎng)中的時(shí)間;結(jié)合類平拋運(yùn)動(dòng)的的推論求解偏向角.

(1)由于分子粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的初速度大小均為

粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則f=qv0B,

r=L

垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,軌跡如圖;

粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí),L=v0t,

y=at2

解得y=L,

因此粒子打在光屏上的位置離C點(diǎn)的距離為

(2)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

在電場(chǎng)中的時(shí)間:

總時(shí)間:

由于粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),因此打在熒光屏上的速度的反向延長(zhǎng)線交于水平位移的中點(diǎn),由幾何關(guān)系可知,打在熒光屏上的速度與水平方向的夾角為θ=450,由于粒子從A點(diǎn)射出時(shí)的速度豎直向下,因此粒子經(jīng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后速度的偏向角為

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:

【題目】如圖所示,光滑絕緣細(xì)直桿水平放置,等量異種電荷在同一豎直線上,水平細(xì)桿過(guò)兩電荷連線的中點(diǎn)O,一個(gè)帶電小球套在桿上靜止在A點(diǎn),現(xiàn)給小球一個(gè)向右的初速度,則小球向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A. 可能先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng)

B. 一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 動(dòng)能可能先減小后增大

D. 電勢(shì)能一直保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】粗糙絕緣的水平桌面上,有兩塊豎直平行相對(duì)而立的金屬板A、B。板間桌面上靜止著帶正電的物塊,如圖所示,當(dāng)兩金屬板加圖所示的交變電壓時(shí),設(shè)直到t1時(shí)刻物塊才開始運(yùn)動(dòng),(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力可認(rèn)為相等),則(   )

A. 0~t1時(shí)間內(nèi),物塊受到逐漸增大的摩擦力,方向水平向左

B. t1t3時(shí)間內(nèi),物塊受到的摩擦力先逐漸增大,后逐漸減小

C. t3時(shí)刻物塊的速度最大

D. t4時(shí)刻物塊的速度最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為M=4.0kg、長(zhǎng)度為L=3.0m的木板B,在大小為8N、方向水平向右的拉力F作用下,以v0=2.0m/s的速度沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻將質(zhì)量為m=1.0kg的小鐵塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕地放在木板上的最右端,如圖所示。若鐵塊與木板之間沒(méi)有摩擦,求:二者經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間脫離。(重力加速度g10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一小圓盤靜止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一邊與桌的AB邊重合,如圖8所示.已知盤與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,盤在桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB邊.若圓盤最后未從桌面掉下,則加速度a滿足的條件是什么?(g表示重力加速度)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為靜電除塵機(jī)理圖,廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū),放電極和集塵極加上高壓電場(chǎng),使塵埃帶上負(fù)電,塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積,達(dá)到除塵目的,圖中虛線為電場(chǎng)線(方向未標(biāo)).不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電量變化,則(  )

A. 電場(chǎng)線方向由放電極指向集塵極

B. 圖中A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)

C. 塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能減小

D. 塵埃在遷移過(guò)程中動(dòng)能減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,下圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出,按時(shí)間順序取0、1、2、3、45六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),用米尺量出1、2、3、4、5點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示(單位:cm)。

(1)測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中,接通電源與讓紙帶隨物體開始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是____

A.先接通電源,后釋放紙帶 B.先釋放紙帶,后接通電源

C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源 D.先釋放紙帶或先接通電源都可以

(2)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得:計(jì)數(shù)點(diǎn)4對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的速度大小v4________ms,小車的加速度大小a________ms2。(va均保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星,它的軌道半徑增加到原來(lái)的2倍后,仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則(

A. 根據(jù)公式可知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的1/4

B. 根據(jù)公式可知衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度減小到原來(lái)的1/2

C. 根據(jù)公式v=r可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來(lái)的2

D. 根據(jù)公式可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的1/2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)中:

(1)操作步驟中釋放小車和接通電源的先后順序應(yīng)該是_________

A.先釋放小車后接通電源

B.先接通電源后釋放小車

(2)某同學(xué)獲得一條點(diǎn)跡清楚的紙帶,如圖所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),該同學(xué)選擇了01、2、34、56七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫出,測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示,單位是mm

(a)根據(jù)____________________,可判斷小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng);

(b)計(jì)算小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度為______m/s ;小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度為________m/s(均保留3位有效數(shù)字)

(c)小車的加速度為__________m/s2(保留2位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案