【題目】如圖所示,在y軸右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一束質(zhì)量為m,電量為+ q的粒子流,從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正向射入磁場(chǎng),其速度大小介于2v03v0之間,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,所有粒子均沿y軸正方向射出磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)粒子重力。求:

(1)粒子經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間全部離開(kāi)磁場(chǎng);

(2)為防止粒子流污染,在磁場(chǎng)外放置一塊板擋住粒子流,該板至少需要多寬;

(3)畫(huà)出滿足條件的磁場(chǎng)區(qū)域,并求出最小面積。

【答案】1 2 3

【解析】試題分析:所有粒子運(yùn)動(dòng)的周期都相同,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相同,根據(jù)圓心角即可求出粒子離開(kāi)磁場(chǎng)得時(shí)間;粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力分別求出不同速度下的半徑,即可求出板的寬度;粒子沿x軸正向進(jìn)入磁場(chǎng),射出時(shí)速度方向均豎直向上,偏轉(zhuǎn)角都是90°,所以軌跡經(jīng)過(guò)的區(qū)域?yàn)榇艌?chǎng)的最小面積,如圖所示,圖中灰色陰影部分即為最小磁場(chǎng)區(qū)域

(1)所有粒子運(yùn)動(dòng)的周期都相同,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相同,即

粒子在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

聯(lián)立解得:

(2)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,則

速度最大為的粒子,運(yùn)動(dòng)半徑最大,則

速度最小為的粒子,運(yùn)動(dòng)半徑最小,則

板至少需要的寬度是

(3)粒子沿x軸正向進(jìn)入磁場(chǎng),射出時(shí)速度方向均豎直向上,偏轉(zhuǎn)角都是90°,所以軌跡經(jīng)過(guò)的區(qū)域?yàn)榇艌?chǎng)的最小面積,如圖所示,圖中灰色陰影部分即為最小磁場(chǎng)區(qū)域。

由幾何關(guān)系可得: 又有:

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得

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,水平放置的平行板電容器,兩板間距為d=9cm,板長(zhǎng)為L(zhǎng)=30cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以v0=06m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下板向上提起cm,液滴剛好從金屬板末端飛出,g取10m/s2求:

1將下板向上提起后,液滴的加速度;

2液滴從射入電場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)國(guó)家科技部201736日?qǐng)?bào)道,迄今為止,科學(xué)家已經(jīng)成功檢測(cè)定位了納米晶體結(jié)構(gòu)中氫原子,按波爾氫原子理論,氫原子的能級(jí)如圖所示,下列判斷正確的是(

A. 用光子能量為的光照射一群處于基態(tài)的氫原子,可觀測(cè)到多種不同頻率的光

B. 大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),可能發(fā)出6訂光譜線

C. 氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)需要吸收光子

D. 氫原子的核外電子由高能能躍遷到低能級(jí)時(shí),氫原子的電勢(shì)能減小,電子的動(dòng)能增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在某介質(zhì)中波源A、B處在同一水平線上,它們相距d=20m,波速v=1m/s,t=0時(shí)二者開(kāi)始上下振動(dòng),A只振動(dòng)了半個(gè)周期,B連續(xù)振動(dòng),它們的振動(dòng)圖象分別如圖甲、乙所示,求:

(i)兩波源之間連線上距A點(diǎn)1m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=22s內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程;

(ii)在t=0到t=16s時(shí)間內(nèi)從A發(fā)出的半個(gè)波在前進(jìn)的過(guò)程中所遇到的波峰的個(gè)數(shù)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為8000kW,電壓為4000V,經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)方輸電。輸電線路總電阻R=2kΩ。到目的地經(jīng)變壓器T2降壓,負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡,每個(gè)燈泡額定電壓220V,額定功率72W。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%,變壓器T1T2的耗損可忽略,發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),求:

(1)變壓器T1T2的匝數(shù)比分別為多少;

(2)發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)可供多少盞燈泡正常發(fā)光。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播,圖甲是時(shí)的波形圖,圖乙是介質(zhì)中處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,則下說(shuō)法正確的是_______________

A.波沿x軸正向傳播,波速為

B. 時(shí), 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)?/span>y軸負(fù)向

C. 處質(zhì)點(diǎn)和處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總相同

D.的時(shí)間內(nèi),波動(dòng)圖象上任意質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程都是

E.到到的時(shí)間內(nèi), 處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了很好地了解規(guī)格為, ”的小燈泡和一定值電阻的電學(xué)特性,我們需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪制它們的伏安特性曲線.

1)電池電動(dòng)勢(shì)為、滑動(dòng)變阻器阻值范圍(額定電流,為了繪制小燈泡的伏安特性曲線,請(qǐng)選擇合適的電流表和電壓表)__________

A電流表(量程): ,內(nèi)阻約為

B電流表(量程): ,內(nèi)阻約為

C電壓表(量程): ,內(nèi)阻約為

D電壓表(量程): ,內(nèi)阻約為

2)請(qǐng)根據(jù)器材的選取和實(shí)際實(shí)驗(yàn)需求連接實(shí)物圖________

3)坐標(biāo)中的“”和“”分別關(guān)于小燈泡和定值電阻的電壓和電流數(shù)據(jù),請(qǐng)繪制出小燈泡的伏安特性曲線________

4)根據(jù)第(4)問(wèn)繪圖結(jié)果,回答下面問(wèn)題.

①小燈泡的電阻隨電壓的升高逐漸__________(填“升高”或“降低”)

②在兩條圖線的交點(diǎn)處,可知在此電壓下它們的電阻大小關(guān)系是__________

A小燈泡的電阻大 B定值電阻的阻值大 C它們的阻值相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩船的質(zhì)量均為m,都靜止在平靜的湖面上,現(xiàn)A船上質(zhì)量為m的人,以對(duì)地水平速度vA船跳到B船,再?gòu)?/span>B船跳到A船,經(jīng)n次跳躍后,人停在B船上,不計(jì)水的阻力,則

A. A、B兩船速度大小之比為2:3

B. A、B(包括人)兩船動(dòng)量大小之比為1:1

C. A、B(包括人)兩船動(dòng)能之比為3:2

D. A、B(包括人)兩船動(dòng)能之比為1:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h處自由下滑,下列說(shuō)法正確的是

A. 在以后的運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中,小球和槽的水平方向動(dòng)量始終保持某一確定值不變

B. 在下滑過(guò)程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 全過(guò)程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,且水平方向動(dòng)量守恒

D. 小球被彈簧反彈后,小球和槽的機(jī)械能守恒,但小球不能回到槽高h

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案