如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=2Ω。半徑R=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T。豎直平行正對(duì)放置的兩金屬板連在可調(diào)電路中,S1S2A、K板上的兩個(gè)小孔,且與O在同一水平直線上。今有一荷質(zhì)比為1.0×104C/㎏、帶正電的粒子由S1進(jìn)入電場(chǎng),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R0的滑片P位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),粒子垂直打在水平放置的熒光屏DQM點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力及粒子進(jìn)入電場(chǎng)的速度,求此時(shí)電源的輸出功率及帶電粒子打在M點(diǎn)時(shí)的速度。


(1)     (2) m/s
由題意可知,帶電粒子在A、K兩個(gè)極板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域后做四分之一圓周運(yùn)動(dòng)后飛出磁場(chǎng),后做勻速直線運(yùn)動(dòng)打到M點(diǎn)。則:
由歐姆定律有:        …………………①       
對(duì)電源:          …………………②          
帶電粒子在極板間加速,由動(dòng)能定理有:
                   …………………③         
帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),牛頓第二定律有:
                  …………………④         
由幾何關(guān)系有:            …………………⑤         
聯(lián)解①②③④⑤得:                               
m/s                            
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為、電荷量為的粒子以初速度垂直電場(chǎng)線進(jìn)入由兩帶電平行金屬板所形成的電場(chǎng)中,粒子的重力不計(jì),飛出平行板時(shí)側(cè)移距離為,已知兩板間的距離為,電壓為,如圖所示,F(xiàn)撤去電場(chǎng),在原電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的磁場(chǎng),使帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進(jìn)入,又從同樣的位置飛出,則此磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

大氣中存在可自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,其密度隨距地面高度的增加而增大,可以把離地面50km以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì));離地面50km以上的大氣則看作是帶電粒子密度非常大的良導(dǎo)體。地球本身帶負(fù)電,其周圍空間存在電場(chǎng),離地面L=50km處與地面之間的電勢(shì)差約為U=3.0×105V。由于電場(chǎng)的作用,地球處于放電狀態(tài),但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對(duì)地球充電,從而保證了地球周圍電場(chǎng)恒定不變。統(tǒng)計(jì)表明,雷暴每秒帶給地球的平均電荷量為q=1800C。試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P。(已知地球半徑r=6400km,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示為某種新型分離設(shè)備內(nèi)部電、磁場(chǎng)分布情況圖。自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域。區(qū)域Ⅰ寬度為d1,分布有沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1;區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐2,分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1;寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布有沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,F(xiàn)有一群質(zhì)量和帶電量均不同的帶電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點(diǎn)被注入,這些粒子都只在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后相繼進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)區(qū)域,滿足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ,其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出,三區(qū)域都足夠長(zhǎng)。已知能飛回區(qū)域Ⅰ的帶電粒子的質(zhì)量為m=6.4×10—27kg、帶電量為q=3.2×10—19C,且有d1=10cm,d2=5cm,E1=" " E2=40V/m,B1=4×10—3T,B2=2×10—3T。試求:

(1)該帶電粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度;
(2)該帶電粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度;
(3)為使該帶電粒子還能回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣,區(qū)域Ⅲ的寬度d3應(yīng)滿足的條件;
(4)該帶電粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ的上邊緣時(shí)離開(kāi)A點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1, E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,磁場(chǎng)的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)P點(diǎn)即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)B2區(qū)域.一段時(shí)間后,小球經(jīng)過(guò)y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-10),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,30),不計(jì)粒子重力,g取10m/s2
(1)請(qǐng)分析判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)E1的方向并求出微粒的運(yùn)動(dòng)速度v;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的大小為多大?;
(3) B2磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在圖中第I象限的區(qū)域里有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第IV象限區(qū)域內(nèi)有垂直于Oxy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。
帶電粒子A,質(zhì)量為,電量,從y軸上A點(diǎn)以平行于x軸的速度射入電場(chǎng)中,已知,求:
(1)粒子A到達(dá)x軸的位置和速度大小與方向;
(2)在粒子A射入電場(chǎng)的同時(shí),質(zhì)量、電量與A相等的粒子B,從y軸上的某點(diǎn)B以平行于x軸的速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,A、B兩個(gè)粒子恰好在x軸上迎面正碰(不計(jì)重力,也不考慮兩個(gè)粒子間的庫(kù)侖力)試確定B點(diǎn)的位置和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

氫原子的核外只有一個(gè)電子,設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e,運(yùn)動(dòng)速率為v,求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向右,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒以速度v與磁場(chǎng)方向垂直、與電場(chǎng)方向成45°角射入復(fù)合場(chǎng)中,恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).則電場(chǎng)強(qiáng)度E=______________,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩平行且正對(duì)的金屬板之間如果加有勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),它就可以構(gòu)成一個(gè)速度選擇器,如果磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,當(dāng)帶電粒子(不計(jì)重力)的速度大小等于
E
B
的時(shí)候,就可能沿圖中的虛線勻速通過(guò),有關(guān)該速度選擇器的以下說(shuō)法中正確的是( 。
A.速度選擇器只選擇粒子的速度大小,而并不選擇粒子的速度方向
B.速度選擇器既選擇粒子的速度大小又選擇粒子的速度方向
C.帶正電的粒子如果能向右勻速通過(guò)速度選擇器,那么帶負(fù)電的粒子就必須從右向左才能勻速通過(guò)速度選擇器
D.速度選擇器如果選擇了帶正電的粒子通過(guò),就不能選擇出帶負(fù)電的粒子通過(guò),除非改變B或E中的任何一個(gè)的方向

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