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【题目】如图所示,直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域(电子质量为m,电量为e),经一段时间后从边界MN射出.求:

(1)它们从磁场中射出时,出射点间的距离;
(2)它们从磁场中射出的时间差.

【答案】
(1)解:正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同,分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示.

得:R=

射出点距离为:PQ=4Rsinθ

T=

所以:θ=30°

如图可知,两粒子离开时距O点均为R,

所以出射点相距为:L=2R=

答:它们从磁场中射出时,出射点间的距离为


(2)解:由 得:

负电子在磁场中运动时间:

正电子在磁场中运动时间:

所以两个电子射出的时间差:

答:它们从磁场中射出的时间差为


【解析】粒子做匀速圆周运动,由洛仑兹力充当向心力可知两粒子离开磁场时的距离,则可求出出射点的距离;根据两粒子在磁场中转动的时间可知时间差.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑的水平桌面上放一质量为mA=5kg的物块A,A的上方放置一质量mB=3kg的滑块B,用一轻绳一端拴在物块A 上,另一端跨过光滑的定滑轮拴接一质量mC=2kg的物块C,其中连接A的轻绳与水平桌面平行。现由静止释放物块C,在以后的过程中,A 与B之间没有相对滑动且A、B始终没有离开水平桌面(重力加速度g取10m/s).则下列说法正确的是

A. A的加速度大小为2.5m/s

B. A的加速度大小为2m/s

C. A对B的摩擦力大小为6N

D. A对B的摩擦力大小为7.5N

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=0.32V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,一不计重力的带负电粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场,已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg,求:

(1)粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标
(2)粒子在磁场区域运动的总时间
(3)粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两根平行长直金属轨道,固定在同一水平面内,间距为d,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.一质量为m的导体棒ab垂直于轨道放置,且与两轨道接触良好,导体棒与轨道之间的动摩擦因数为μ,导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,从静止开始沿轨道运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直).设导体棒接入电路的电阻为r,轨道电阻不计,重力加速度大小为g,在这一过程中 ( )

A.导体棒运动的平均速度为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能
D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于导体棒增加的动能

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【题目】有三个质量相等的分别带有正电、负电和不带电的微粒,从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强方向射入,分别落到极板ABC处,如图所示,则下列说法正确的有(  )

A. 落在A处的微粒带正电,B处的不带电,C处的带负电

B. 三个微粒在电场中运动时间相等

C. 三个微粒在电场中运动的加速度aAaBaC

D. 三个微粒到达极板时的动能EkAEkBEkC

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【题目】如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力( )

A. 方向一定沿斜面向下

B. 方向可能沿斜面向下

C. 大小可能等于零

D. 大小不可能等于F

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【题目】某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻,备有下列器材:

待测电池,电动势约为1.5V(小于1.5V)

电流表,量程3mA

电流表,量程0.6A

电压表,量程1.5V

电压表,量程3V

滑动变阻器,0~20Ω

开关一个,导线若干

(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)。

(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来_________

(3)小组由实验数据作出的UI图象如图乙所示,由图象可求得电源电动势为________V,内电阻为________Ω。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量mA0.8kg、带电量q=-4×103CA球用长度l =0.8m的不可伸长的绝缘轻线悬吊在O点,O点右侧有竖直向下的匀强电场,场强E5×103N/C.质量mB=0.2kg不带电的B球静止在光滑水平轨道上,右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧,弹簧右端与固定挡板连接,弹性势能为3.6 J.现将A球拉至左边与圆心等高处释放,将弹簧解除锁定,B球离开弹簧后,恰好与第一次运动到最低点的A球相碰,并结合为一整体C,同时撤去水平轨道.ABC均可视为质点,线始终未被拉断,g10m/s2.求:

(1)碰撞过程中A球对B球做的功;

(2)碰后C第一次离开电场时的速度;

(3)C每次离开最高点时,电场立即消失,到达最低点时,电场又重新恢复,不考虑电场瞬间变化产生的影响,求C每次离开电场前瞬间绳子受到的拉力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为5kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上,随后以3m/s的速度反向弹回去,若取竖直向下的方向为正方向,则小球的动量变化量为kgm/s.若小球与地面的作用时间为0.1s,则小球对地面的作用力为N(g=10m/s2

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