【題目】如圖所示,、兩板間的電壓為、兩平行金屬板長(zhǎng)為,兩板間距為,電壓為。的右側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為。一束初速度為0、電荷量的范圍為、質(zhì)量的范圍為的帶負(fù)電粒子由無(wú)初速度射出后,先后經(jīng)過(guò)兩個(gè)電場(chǎng),再?gòu)?/span>兩平行金屬板間(緊貼板)越過(guò)界面進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。若其中電荷量為、質(zhì)量為的粒子恰從、兩板間的中點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求解下列問(wèn)題(不計(jì)重力):

(1)證明:所有帶電粒子都從點(diǎn)射出

(2)若粒子從邊界射出的速度方向與水平方向成角,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在什么范圍內(nèi),才能保證所有粒子均不能從邊射出?

【答案】(1)見(jiàn)解析(2)

【解析】

(1)電場(chǎng)加速有

帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)分解位移。

水平位移

豎直位移

又有

解得

則射出點(diǎn)與粒子的、無(wú)關(guān),所有粒子均從點(diǎn)射出

(2)類平拋的偏轉(zhuǎn)位移,過(guò)程,由動(dòng)能定理有

磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)有

解得

在粒子束中,、的粒子最大,最易射出磁場(chǎng),設(shè)要使、的粒子恰射不出磁場(chǎng),有

由幾何關(guān)系得

粒子在電場(chǎng)中點(diǎn)射出時(shí)有

電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理有

解得

則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為

。

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,傾角為α30°的斜面固定在水平地面上,斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連接,彈簧軸線與斜面平行,F(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右、大小為F的恒力,使A、B在斜面上都保持靜止,如果斜面和兩個(gè)小球間的摩擦均忽略不計(jì),此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A. 彈簧的原長(zhǎng)為

B. 恒力

C. 小球B受到的彈力大小為mg

D. 撤去恒力F后的瞬間小球B的加速度為g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】ab兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的位置一時(shí)間()圖像如圖所示。分析圖像可知(

A.時(shí)刻兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相同B.時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻兩物體的速度相等

C.時(shí)間內(nèi)a、b兩物體運(yùn)動(dòng)的路程不等D.時(shí)刻b物體從后面追上a物體

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為m的物體A相連,A放在光滑水平面上,有一質(zhì)量與A相同的物體B,從高h處由靜止開(kāi)始沿光滑曲面滑下,與A相碰后一起將彈簧壓縮,彈簧復(fù)原過(guò)程中某時(shí)刻BA分開(kāi)且沿原曲面上升.下列說(shuō)法正確的是( )

A. 彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為mgh

B. 彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為

C. B能達(dá)到的最大高度為

D. B能達(dá)到的最大高度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,做實(shí)驗(yàn)“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”。豎直放置的條形磁體從線圈的上方附近豎直下落進(jìn)入豎直放置的線圈中,并穿出線圈。傳感器上能直接顯示感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律。取線圈中電流方向由為正方向,則傳感器所顯示的規(guī)律與圖中最接近的是(

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某科技小組設(shè)計(jì)的月球探測(cè)器的環(huán)月軌道方案如圖所示,環(huán)月軌道Ⅰ為圓形軌道,環(huán)月軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道,遠(yuǎn)月點(diǎn)記為P,近月點(diǎn)記為Q(圖中未標(biāo)出),下列說(shuō)法正確的是(

A.探測(cè)器在環(huán)月軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的速度比月球的第一宇宙速度小

B.探測(cè)器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運(yùn)行周期比在環(huán)月軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期長(zhǎng)

C.探測(cè)器在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí),遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度數(shù)值比近月點(diǎn)的加速度數(shù)值大

D.探測(cè)器在環(huán)月軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在環(huán)月軌道Ⅱ上的機(jī)械能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)為l的輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一小球,在O點(diǎn)正下方處的P點(diǎn)固定一小釘子,F(xiàn)將小球拉至A點(diǎn),使細(xì)線與豎直方向間夾角很小,然后由靜止釋放小球,小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)B(圖中未標(biāo)出)是小球能夠到達(dá)的左方最高位置,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( 。

A.點(diǎn)B在點(diǎn)A下方

B.點(diǎn)B在點(diǎn)A上方

C.小球擺動(dòng)的周期為

D.小球擺動(dòng)的周期為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng),電流表G的示數(shù)不為零;移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí),電流表示數(shù)為0,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A.光電管陰極的逸出功為1.05eV

B.電鍵S斷開(kāi)后,電流表G中有電流流過(guò)

C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭向a端滑動(dòng)時(shí),反向電壓增大,電流增大

D.改用能量為2.5eV的光子照射,移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,電流表G中也可能有電流

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示的“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1,原線圈接入圖乙所示的電壓,電壓表和電流表均為理想電表,R0為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,R1為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)通過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)某值時(shí),報(bào)警器將報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 電壓表V的示數(shù)為20V

B. R0處出現(xiàn)火警時(shí),電流表A的示數(shù)減小

C. R0處出現(xiàn)火警時(shí),變壓器的輸入功率增大

D. 要使報(bào)警器的臨界溫度升高,可將R1的滑片P適當(dāng)向下移動(dòng)

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