分析 (1)粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,求出粒子在电场中的运动时间,与电压变化的周期比较确定电场强度能视为恒定.
(2)根据偏转的电压得出出射点和入射点间的电压,根据动能定理求出粒子射出电场时的速度大小.
(3)抓住粒子在垂直电场方向上的速度不变,根据平行四边形定则求出粒子进入磁场时的速度,通过半径公式和几何关系求出进入磁场的入射点和出射点的距离,从而进行判断.
解答 解:(1)带电粒子在金属板间运动的时间为$t=\frac{l}{υ_0}≤2×{10^{-6}}$s
电压U变化周期 T=0.2s;
由于t远小于T(T为电压U变化周期),故在t时间内金属板间的电场可视为恒定的.
(2)t=0.1 s时刻偏转电压U=100 V,
由动能定理得$\frac{1}{2}Uq=\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入数据解得 v1=1.41×105m/s
(3)设某一时刻射出电场的粒子的速度为υ,速度方向与OO'夹角为θ,则$v=\frac{{v}_{0}}{cosθ}$
粒子在磁场中有 $Bqv=m\frac{{v}^{2}}{R}$,由几何关系得:d=2Rcosθ
由以上各式解得:$d=\frac{2m{v}_{0}}{Bq}$
代入数据解得:d=0.2m,显然d不随时间变化
答:
(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的.计算说明见上;
(2)该带电粒子射出电场时速度的大小为1.41×105m/s;
(3)d不随时间变化.
点评 本题考查带电粒子在电场中的偏转和在磁场中做圆周运动,掌握在电场中运动时在沿电场方向和垂直磁场方向上的运动规律,以及掌握在磁场中运动的半径公式,结合几何关系进行求解.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 气缸中气体的体积比加热前减小 | |
B. | 气缸中气体的压强比加热前增大 | |
C. | 活塞在单位时间内受气缸中分子撞击的次数比加热前减少 | |
D. | 气缸中气体的内能和加热前一样大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 穿过某个面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大 | |
B. | 穿过某个面的磁通量为零,该处磁感应强度也为零 | |
C. | 垂直穿过某面的磁感线条数数值上等于该处的磁感应强度 | |
D. | 磁场中某处磁感应强度越大,垂直穿过该处单位面积的磁感线条数越多 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 第20s时刻,a、b两物体相距最远 | |
B. | 第60s时刻,物体a在物体b的前方 | |
C. | 第40s时刻,a、b两物体速度相等,相距200 m | |
D. | a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电灯L更亮,安培表的示数减小 | B. | 电灯L变暗,安培表的示数增大 | ||
C. | 电灯L变暗,安培表的示数减小 | D. | 电灯L更亮,安培表的示数增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 合外力越大,速度越大 | B. | 速度越大,加速度越大 | ||
C. | 速度为零时,加速度一定为零 | D. | 速度变化越快,加速度就越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | U=Ed关系式适用于任何电场 | |
B. | 两点间的电势差正比于两点间的距离 | |
C. | U=Ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离 | |
D. | V/m和N/c两单位相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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