【題目】如圖所示,M、N為兩平行金屬板,其間電壓為U。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,從M板由靜止開始經(jīng)電場加速后,從N板上的小孔射出,并沿與ab垂直的方向由d點(diǎn)進(jìn)入abc區(qū)域。不計(jì)粒子重力,已知bcl,c,badl

(1)求粒子從N板射出時(shí)的速度v0;

(2)abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,要使粒子不從ac邊界射出,則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?

(3)abc區(qū)域內(nèi)存在平行紙面且垂直bc方向的勻強(qiáng)電場,要使粒子不從ac邊界射出,電場強(qiáng)度應(yīng)為多大?

【答案】(1);(2)B;(3)E

【解析】

(1)帶電粒子在MN間加速:

解得

(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,半徑越;當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí),恰不從ac邊界射出粒子到達(dá)ac邊界時(shí),速度方向沿ac方向,則有

由幾何關(guān)系

解得

所以

(3)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),電場強(qiáng)度最小為E0時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)到ac界面的速度方向沿ac方向,設(shè)bcab方向的位移大小分別為xy,到達(dá)界面時(shí)沿ab方向分速度大小為vy,則

xv0t

yvyt

vyv0tan

xtanly

解得

yl

粒子到達(dá)ac界面的速度的大小為v,則

據(jù)動(dòng)能定理有

qE0ymv2m

解得

E0

以滿足要求的電場強(qiáng)度為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高HA點(diǎn)由靜止開始釋放,落到地面上后又陷 入泥潭中,由于受到阻力作用到達(dá)距地面深度為hB點(diǎn)時(shí)速度減為零.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為 g.關(guān)于小球在剛接觸地面到速度變?yōu)榱愕倪^程中,下列說法中正確的有( 。

A. 小球的機(jī)械能減少了mgh

B. 小球克服阻力做的功為mgH+h

C. 小球所受阻力的沖量等于

D. 小球動(dòng)量的改變量大小等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,足夠長的U形光滑導(dǎo)體框水平放置,寬度為L,一端連接的電阻為R。導(dǎo)體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)體框上,其長度恰好等于導(dǎo)體框的寬度,且相互接觸良好。其余電阻均可忽略不計(jì)。在水平拉力作用下,導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為v。

1)請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E=BLv;

2)求回路中感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒兩端的電壓U;

3)若在某個(gè)時(shí)刻撤去拉力,請(qǐng)?jiān)趫D2中定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd是一個(gè)正方形盒子.cd邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強(qiáng)電場.一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出.(忽略粒子重力)求:

(1)該帶電粒子從e孔射出的速度大。

(2)該過程中電場力對(duì)該帶電粒子做的功.

(3)若正方形的邊長為L,試求該電場的場強(qiáng).

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【題目】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距,可選用的方法是(

A. 改用紅色激光

B. 改用藍(lán)色激光

C. 減小雙縫間距

D. 將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)

E. 將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器與恒定直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài),F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移一小段距離,則下列說法錯(cuò)誤的是( 。

A.油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)

B.P點(diǎn)電勢降低

C.電容減小,電量將減小

D.若斷開電源與極板連接后再豎直向上移動(dòng)上極板,帶電油滴電勢能變小

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【題目】中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了量子反;魻栃(yīng),楊振寧稱這一發(fā)現(xiàn)是諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)。如圖所示,厚度為h,寬度為d的金屬導(dǎo)體,當(dāng)磁場方向與電流方向(自由電子定向移動(dòng)形成電流)垂直時(shí)在上下表面會(huì)產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。下列說法正確的是:(  )

A.自由電子水平向右定向移動(dòng)

B.下表面的電勢高于上表面

C.增大h時(shí),上下表面的電勢差增大

D.增大d時(shí),上下表面的電勢差增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管b,二者軸線重合,螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng),下列說法正確的是(

A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B.穿過線圈a的磁通量變大

C.線圈a有縮小的趨勢

D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大

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【題目】在勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2 Ω,則

A. t=0時(shí),線圈平面平行于磁感線

B. t=1 s時(shí),線圈中的電流改變方向

C. t=1.5 s時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大

D. 一個(gè)周期內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為

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