(10分)如圖所示,A、B為一對平行板,板長為L,兩板距離為d,板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里,一個質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場加速后,從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場。(不計粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度為0,M、N兩板間的電壓為U,求射出電場時粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入勻強磁場后做圓周運動的半徑是多大?
(3)MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi),粒子才能從磁場內(nèi)射出?
(1)  (2)  (3) 或 U>

試題分析:(1)粒子在M、N兩板間加速,設(shè)射出加速電場時粒子的速度為,由動能定理得
,解得
(2)粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力充當(dāng)向心力,,得
(3)若帶電粒子從A板左邊緣飛出,由甲圖的幾何關(guān)系知 

代入第(2)問得
若帶電粒子從A板右邊緣飛出,由乙圖的幾何關(guān)系知解得
代入第(2)問得
綜合以上分析:若粒子從磁場左側(cè)射出,若U>粒子從磁場右側(cè)射出。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一長為l的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點并可繞O點轉(zhuǎn)動,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動,求:  

(1)小球通過最高點A時的速度vA
(2)小球通過最低點B時的速度vB
(3)小球通過最低點B時,細(xì)線對小球的拉力T

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,現(xiàn)在有一個小物塊,質(zhì)量為m=80g,帶上正電荷q=210-4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數(shù)m =0.2,在一個水平向左的勻強電場中,E=103V/m,在水平軌道的末端N處,連接一個光滑的半圓形軌道,半徑為R=40cm,取g =10m/s2,求:

(1)小物塊恰好運動到軌道的最高點,那么小物塊應(yīng)該從水平哪個位置釋放?
(2)如果在上小題的位置釋放小物塊,當(dāng)它運動到P(軌道中點)點時對軌道的壓力等于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為建筑工地上常用的一種“深穴打夯機”,電動機帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑中提上來,當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時,兩個滾輪彼此分開,將夯桿釋放,夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實坑底,然后兩個滾輪再次壓緊,夯桿被提上來,如此周而復(fù)始(夯桿被滾輪提升過程中,經(jīng)歷勻加速和勻速運動過程)。已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s,滾輪對夯桿的正壓力N=2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,夯桿質(zhì)量為m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的過程中坑的深度變化不大,取g=10m/s2,求:

(1)夯桿被滾輪壓緊,加速上升至與滾輪速度相同時的高度;
(2)每個打夯周期中,滾輪將夯桿提起的過程中,電動機對夯桿所做的功;
(3)每個打夯周期中滾輪與夯桿間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,遙控賽車比賽中一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計,忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點最小速度v的大小;
(3)若在比賽中賽車通過A點時速度vA=1m/s,且賽車達(dá)到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一條長為L的細(xì)線,上端固定,將它置于一充滿勻強電場的空間中,場強大小為E,方向水平向右。已知當(dāng)細(xì)線向右偏離豎直方向的偏角為θ時,帶電小球處于平衡狀態(tài)。求:

⑴小球帶電量為多少?
⑵如果使細(xì)線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β,且自由釋放小球,則β為多大時,才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時,小球的速度又剛好為零?
⑶如果將小球向左方拉成水平,此時線被拉直,自由釋放小球后,經(jīng)多長時間細(xì)線又被拉直?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

Bungee(蹦極)是一種新興的體育活動,蹦躍者站在約40m以上(相當(dāng)于10層樓高)高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上,把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處,然后兩兩臂伸開,雙腿并攏,頭朝下跳下去.綁在跳躍者踝部的橡皮條很長,足以使跳躍者在空中享受幾秒鐘的“自由落體”.當(dāng)人體落到離地面一定距離時,橡皮繩被拉開、繃緊,阻止人體繼續(xù)下落,當(dāng)人到達(dá)最低點時,橡皮繩再次彈起,人被拉起,隨后又落下,如此反復(fù),但由于空氣阻力的原因,使彈起的高度會逐漸減小,直到靜止.這就是蹦極的全過程.根據(jù)以上的敘述,忽略空氣阻力的影響,對第一次下落過程中下列說法正確的是(   )
A.當(dāng)橡皮繩達(dá)到原長后人開始做減速運動
B.整個下落過程中人的機械能守恒
C.當(dāng)橡皮繩的彈力剛好等于人的重力時人的速度最大
D.當(dāng)人達(dá)到最低點時加速度數(shù)值最大,且一定大于重力加速度g的值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內(nèi),A、C兩點等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2.求:

(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若使滑塊能到達(dá)C點,求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑;
(3)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上,求滑塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,固定斜面的傾角為30°,現(xiàn)用平行于斜面的力F拉著質(zhì)量為m的物體沿斜面向上運動,物體的加速度大小為a,若該物體放在斜面上沿斜面下滑時的加速度大小也為a,則力F的大小是(  ).
A.mgB.mgC.MgD.mg

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同步練習(xí)冊答案