題目列表(包括答案和解析)
在實驗室中,需要控制某些帶電粒子在某區(qū)域內(nèi)的滯留時間,以達到預(yù)想的實驗效果.現(xiàn)設(shè)想在xOy的紙面內(nèi)存在以下的勻強磁場區(qū)域,在O點到P點區(qū)域的x軸上方,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,在x軸下方,磁感應(yīng)強度大小也為B,方向垂直紙面向里,OP兩點距離為x0(如圖所示).現(xiàn)在原點O處以恒定速度v0不斷地向第一象限內(nèi)發(fā)射氘核粒子.
(1)設(shè)粒子以與x軸成45°角從O點射出,第一次與x軸相交于A點,第n次與x軸交于P點,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0、v0、n表示),并求OA段粒子運動軌跡的弧長(用已知量x0、v0、n表示).
(2)求粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間t1和從O點到P點所經(jīng)歷時間t(用已知量x0、v0、n表示).
q | m |
在實驗室中,需要控制某些帶電粒子在某區(qū)域內(nèi)的滯留時間,以達到預(yù)想的實驗效果,F(xiàn)設(shè)想在xOy的紙面內(nèi)存在以下的勻強磁場區(qū)域,在O點到P點區(qū)域的x軸上方,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,在x軸下方,磁感應(yīng)強度大小也為B,方向垂直紙面向里,OP兩點距離為x0(如圖所示),F(xiàn)在原點O處以恒定速度v0不斷地向第一象限內(nèi)發(fā)射氘核粒子。
(1)設(shè)粒子以與x軸成45°角從O點射出,第一次與x軸相交于A點,第n次與x軸交于P點,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0、v0、n表示),并求OA段粒子運動軌跡的弧長(用已知量x0、v0、n表示)。
(2)求粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間t1和從O點到P點所經(jīng)歷時間t(用已知量x0、v0、n表示)。
在實驗室中,需要控制某些帶電粒子在某區(qū)域內(nèi)的滯留時間,以達到預(yù)想的實驗效果,F(xiàn)設(shè)想在xOy的紙面內(nèi)存在以下的勻強磁場區(qū)域,在O點到P點區(qū)域的x軸上方,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,在x軸下方,磁感應(yīng)強度大小也為B,方向垂直紙面向里,OP兩點距離為x0(如圖所示),F(xiàn)在原點O處以恒定速度v0不斷地向第一象限內(nèi)發(fā)射氘核粒子。
(1)設(shè)粒子以與x軸成45°角從O點射出,第一次與x軸相交于A點,第n次與x軸交于P點,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0、v0、n表示),并求OA段粒子運動軌跡的弧長(用已知量x0、v0、n表示)。
(2)求粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間t1和從O點到P點所經(jīng)歷時間t(用已知量x0、v0、n表示)。
在實驗室中,需要控制某些帶電粒子在某區(qū)域內(nèi)的滯留時間,以達到預(yù)想的實驗效果,F(xiàn)設(shè)想在xOy的紙面內(nèi)存在以下的勻強磁場區(qū)域,在O點到P點區(qū)域的x軸上方,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外,在x軸下方,磁感應(yīng)強度大小也為B,方向垂直紙面向里,OP兩點距離為x0(如圖所示),F(xiàn)在原點O處以恒定速度v0不斷地向第一象限內(nèi)發(fā)射氘核粒子。
(1)設(shè)粒子以與x軸成45°角從O點射出,第一次與x軸相交于A點,第n次與x軸交于P點,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0、v0、n表示),并求OA段粒子運動軌跡的弧長(用已知量x0、v0、n表示)。
(2)求粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間t1和從O點到P點所經(jīng)歷時間t(用已知量x0、v0、n表示)。
1.AC 2.A 3.B 4.BC 5.B 6.B
7.ACD 8.A 9.A 10.C 11.A 12.D 13.AB
14.(1) 1.50V,1.0Ω,
(2)
(3) 100Ω 實物連線如圖20。
15.(1) A2 V1 R1 E2 ;(2)
1.5 11.5 0.78
16.解:(1)設(shè)小球第一次到達最低點速度為v,則由動能定律可得:
(3分) (3分)
解得q=7.5×10-2C, 帶負電. (3分)
(2)根據(jù)向心力公式得: (3分) 解得F=0.06N (3分)
17.畫力分析圖如答圖。
設(shè)金屬棒有下滑趨勢時,變阻器取值R1,則有:
…………①
解出: …………②
同理,金屬棒有上滑趨勢時, 有…………③
解出: …………④ 即R0取值范圍 …………⑤
18.解:根據(jù)平衡條件可得,( 8 分)
所以A球的質(zhì)量增為8m時,能使A、B間距離減小為x/2. ( 6 分)
19.(16分)解:(1)由, 得 ②(3分)
由幾何關(guān)系知,粒子從A點到O點的弦長為,由題意
③(3分)
氘核粒子的比荷 ④(2分)
由幾何關(guān)系 , ⑤(2分)
由以上各式得 ⑥(2分)
(2)粒子從O點到A點所經(jīng)歷時間 ⑦(2分)
從O點到P點所經(jīng)歷時間 ⑧(2分)
20.小球在沿桿向下運動時,受力情況如圖所示:
在水平方向:N=qvB ,所以摩擦力f=μN=μqvB
當(dāng)小球做勻速運動時:qE=f=μqvbB
小球在磁場中做勻速圓周運動時,
又,所以 , 小球從a運動到b的過程中,由動能定理得:
而 , 所以,則
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