【題目】如圖所示，水平方向的圓形磁場區(qū)域與豎直邊界MN相切于C點(diǎn)，磁場半徑為R，C點(diǎn)與磁場圓心O等高。邊界PQ、熒光屏GH均與MN平行，且MN與PQ之間間距為，PQ與GH之間的間距為R。在PQ、GH間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度�，F(xiàn)從O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)同時(shí)垂直磁場方向射入兩個(gè)相同的帶電粒子1和2，它們的質(zhì)量為m，電量為+q，速度大小均為v0；粒子1的速度方向指向O點(diǎn)，粒子2的速度方向與AO成300夾角斜向右上方。粒子1恰能從C點(diǎn)射出磁場。粒子視為質(zhì)點(diǎn)，在圖示平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力、重力，忽略邊緣效應(yīng)。

(1)求圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(2)求兩粒子從進(jìn)入磁場到熒光屏所用時(shí)間之差Δt；

(3)若在OA右側(cè)磁場外空間到PQ之間加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場E/=kE，（其中k>0)，試分析是否存在某個(gè)k，使兩粒子能打在熒光屏的同一點(diǎn)。若存在，求k的值；若不存在，說明理由。

【答案】（1） （2） （3） 不存在

【解析】（1）由粒子1的運(yùn)動(dòng)知，兩粒子在磁場中的軌跡半徑為 r=R
粒子在磁場中，由qv0B=m
得磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=


（2）兩粒子射出磁場后方向相同。粒子1從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間與粒子2從C′點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到熒光屏的時(shí)間相等。
粒子1從A點(diǎn)到C的時(shí)間 t1=T/4…④
粒子2從A點(diǎn)到C′的時(shí)間 …⑤
粒子在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)周期 T= …⑥
由幾何關(guān)系得 DC′=r-rcos30°…⑦
則兩粒子從進(jìn)入磁場到熒光屏所用時(shí)間之差△t=t1-t2=…⑧
（3）粒子1從C到PQ，沿直線加速過程，由動(dòng)能定理得：

…⑨
粒子1從PQ到熒光屏，做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度 a=…⑩
水平位移R=v1t1′…（11）
豎直位移y1= …（12）
由⑨-（12）式得 …（13）
對粒子2，同理（加速距離為DC′+ R）可得，豎直位移 …（14）
兩粒子交于屏上同一點(diǎn)，則y1= +y2…（15）
由上各式得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電阻不計(jì)的線圈L與內(nèi)阻不計(jì)的電源連接，下列判斷正確的是（ ）

A．K閉合的瞬間，b、c兩燈亮度不同

B．K閉合足夠長時(shí)間以后，b、c兩燈亮度相同

C．K斷開的瞬間，a、c兩燈立即熄滅

D．K斷開之后，b燈突然閃亮以后再逐漸變暗

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】指針式多用表歐姆擋的內(nèi)部電路是由直流電源、調(diào)零電阻和表頭相串聯(lián)而成，現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測量多用電表“×1Ω”擋的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻總電阻．給定的器材有：待測多用電表，量程為100mA的電流表，最大電阻為20Ω的滑動(dòng)變阻器，鱷魚夾，開關(guān)，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)前將多用電表調(diào)至“×1Ω”擋，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)旋鈕，使指針指在__________（選填“電阻”、“電流”）的零刻度；

（2）用鱷魚夾將紅、黑表筆固定在如圖甲的兩接線柱上，請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲電路連接完整__________；

（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出多用表示數(shù)R、毫安表示數(shù)I，求出電流倒數(shù)，記錄在下面的表格中，則多用電表示數(shù)等于________________（A．多用電表“×1Ω”檔的內(nèi)部總電阻；B．滑動(dòng)變阻器的電阻；C．滑動(dòng)變阻器和電流表的總電阻。填字母符號A、B或C），該電路中E、、R、I的關(guān)系表達(dá)式為___________。

（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖像，如圖所示，請通過圖線求出多用電表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢為________V，內(nèi)阻總電阻為________Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（5）電流表存在一定的內(nèi)阻，這對實(shí)驗(yàn)結(jié)果______（選填“有影響”、“無影響”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，頂角彎折成120°角的兩根足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，形成左右兩導(dǎo)軌平面，左、右兩導(dǎo)軌平面與水平面都成300角，兩導(dǎo)軌相距L=0.5 m，電阻不計(jì)。有理想上邊界的勻強(qiáng)磁場分別垂直于各導(dǎo)軌平面向上，磁場邊界垂直于導(dǎo)軌如圖中所示虛線，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2.0T。完全相同的兩根金屬桿a和b分別放在左右兩側(cè)軌道上且始終與導(dǎo)軌垂直接觸良好形成閉合回路，電阻均為R=0.5Ω。將金屬桿a固定在左側(cè)磁場的上邊緣（仍在此磁場內(nèi)），金屬桿b從右側(cè)磁場外距離磁場上邊界處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后恰作勻速運(yùn)動(dòng)。()求：

（1）金屬桿的質(zhì)量m為多大？

（2）若金屬桿b從磁場外距離磁場邊界處由靜止釋放，進(jìn)入磁場經(jīng)過一段時(shí)間后開始勻速運(yùn)動(dòng)。則此過程中流過回路的電量q為0.6C，在此過程中導(dǎo)體棒a中產(chǎn)生的電熱是多少？

（3）金屬桿b仍然從離開磁場邊界處由靜止釋放，在金屬桿b進(jìn)入磁場的同時(shí)由靜止釋放金屬桿a，兩金屬桿運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，試求兩根金屬桿各自的最大速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)學(xué)習(xí)小組先用多用電表粗測某電阻Rx的阻值約為700Ω，再用伏安法準(zhǔn)確測量其阻值，給定器材及規(guī)格為：

A．電流表(量程0～10 mA，內(nèi)阻rA約為300Ω)；

B．電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻為rV=1.5kΩ)；

C．最大阻值約為100 Ω的滑動(dòng)變阻器R1；

D．最大阻值為999.9 Ω的電阻箱R2；

E．最大阻值為9999Ω的電阻箱R3；

F．電源E(電動(dòng)勢約9V)；

G．開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

①將電壓表量程擴(kuò)大為6V , 應(yīng)在電壓表上_______（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）______（填“R2”或“R3”）

②如圖－甲所示的儀器已部分連接，為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減少誤差，請將其他部分用實(shí)線連接起來。

該小組改裝電壓表后，未改表盤刻度值。電路連接好后進(jìn)行測量，得到多組數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)關(guān)系圖如圖－乙所示，則待測電阻的阻值Rx＝_____Ω。此題

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，橫截面積為S的氣缸導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑，氣缸上端開口，底端有一閥門K連接進(jìn)氣口。原長21、勁度系數(shù) 的輕彈簧一端固定氣缸底部，另一端連接質(zhì)量 的活塞，外界大氣壓強(qiáng)已知�，F(xiàn)氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，此時(shí)活塞距氣紅底部的距離為 ，求：

①氣缸中氣體的壓強(qiáng)P；

②進(jìn)氣口連接打氣筒，打開閥門K，給氣缸緩慢打氣，每次打入氣體壓強(qiáng)為、體積為，為使氣缸中彈簧恢復(fù)原長，需要打氣幾次? (設(shè)環(huán)境溫度不變，打入的氣體及氣缸內(nèi)已有的氣體可視為理想氣體)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平向右運(yùn)動(dòng)的車廂中，用不可伸長的輕繩懸掛的小球穩(wěn)定向左偏，細(xì)線與豎直方向成 角，且小球與正下方A點(diǎn)高度差為h=1.8m。小球質(zhì)量為m=4Kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?/span>。

（1）求車廂的加速度大小a及小球所受拉力大小F。

（2）若車速達(dá)到v=10m/s時(shí)車廂開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為a，同時(shí)剪斷懸掛小球的輕繩，則小球在車廂內(nèi)落點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離是多少？（已知 ，）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電子示波管由電子槍、豎直偏轉(zhuǎn)電極YY'、水平偏轉(zhuǎn)電極XX'和熒光屏組成，當(dāng)電極YY'和XX'所加電壓都為零時(shí)，電子槍射出的電予恰好打在熒光屏上的中心點(diǎn)即原點(diǎn)O上，下列說法正確的是

A. 當(dāng)上極板Y的電勢高于Y'，而后極板X的電勢低于X'時(shí)，電子將打在第一象限

B. 電子從發(fā)射到打到熒光屏的時(shí)間與偏轉(zhuǎn)電極所加電壓大小有關(guān)

C. 電子打到熒光屏?xí)r的動(dòng)能與偏轉(zhuǎn)電極所加電壓大小有關(guān)

D. 電子通過XX' 時(shí)的水平偏轉(zhuǎn)量與YY' 所加電壓大小有關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器。

①如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多量程多用電表的原理示意圖，虛線框中S為一個(gè)單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，表筆B可以分別與觸點(diǎn)1、2、……6接通，從而實(shí)現(xiàn)多用電表用來測量電阻、電流和電壓的不同功能。在這個(gè)電路中，測電流和測電壓時(shí)各有兩個(gè)量程，測電阻時(shí)有“×10”和“×1k”兩個(gè)擋位。其中E1<E2，R1的最大阻值小于R2的最大阻值。關(guān)于這個(gè)多用電表，下列說法中正確的是（___）

A．當(dāng)開關(guān)S分別接觸點(diǎn)1或2時(shí)，多用電表處于測電流的擋位，且接觸點(diǎn)1時(shí)的量程比較大

B．當(dāng)開關(guān)S分別接觸點(diǎn)3或4時(shí)，多用電表處于測量電阻的擋位，且接觸點(diǎn)3時(shí)為“×1k”擋位

C．當(dāng)開關(guān)S分別接觸點(diǎn)5或6時(shí)，多用電表處于測電流的擋位，且接觸點(diǎn)5時(shí)的量程比較小

D．使用多用電表各擋位時(shí)，電流均由A表筆一側(cè)流入表頭，且A表筆應(yīng)為紅色表筆

②用多用電表進(jìn)行某次測量時(shí)，指針在表盤的位置如圖所示。

A．若所選擋位為直流100mA擋，則讀數(shù)為_______mA。

B．若所選擋位為電阻×100Ω擋，則讀數(shù)為_______；

③用表盤為圖所示的多用電表正確測量了一個(gè)約2kΩ的電阻后，需要繼續(xù)測量一個(gè)阻值約20Ω的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端進(jìn)行測量之前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：________________________。

A．將紅表筆和黑表筆接觸

B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1”位置

C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×10”位置

D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)

④某小組的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表表盤刻度線不均勻，分析在同一個(gè)擋位下待測電阻的功率P與其阻值Rx關(guān)系，他們分別畫出了如圖所示的幾種圖象，其中可能正確的是（）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案