精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】某学生设想一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如图所示两水平金属极板之间产生竖直向上的匀强电场,场强大小为E。在两极板间右下角MNQP矩形区域内还存在水平向里的匀强磁场,水平线OO是磁场的中心线。发射器从电场边缘O点沿水平方向以不同的速率不断发出相同的带电颗粒,这些颗粒恰好都能沿直线运动,直到进入磁场区域,其中速率为v0的颗粒被磁场偏转后刚好打在收集板上的N点。已知MN=3dMP=2d,重力加速度为g,不计颗粒间的相互作用。求

(1)这些带电颗粒的比荷

(2)磁感应强度B的大小;

(3)在收集板上,以O为原点建立向上的坐标轴y,可用坐标y表示颗粒打在收集板上的位置,请推导出颗粒速度v v0y-v的关系式。

【答案】12 (3)

【解析】(1)进入磁场前,颗粒做匀速直线运动

qE=mg

所以

(2)颗粒进入磁场中做匀速圆周运动,设速率为υ0的颗粒运动半径为r0,由几何关系可得r02=(r0-d)2+(3d)2

求得r0 =5d

颗粒做圆周运动,有

0B =

B =

(3)如图所示,当颗粒速度υ υ0时颗粒将从磁场MN边的C点射出磁场,再沿直线匀速运动到收集板上D点,设在磁场中运动的半径为r,则

r =

由勾股定律可得

r2=(r-d)2+MC2

由三角形相似可得

联立求得

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,竖直平面内有一光滑管道口径很小的圆弧轨道,其半径为,平台与轨道的最高点等高。一质量可看作质点的小球从平台边缘的处平抛,恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径与竖直线的夹角为53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6, 取10m/s2。试求:

(1)小球从点开始平抛到运动到P点所需的时间t

(2)小球从A点平抛的速度大小 点到圆轨道入射点之间的水平距离

(3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小;

(4)小球沿轨道通过圆弧的最高点时对轨道的内壁还是外壁有弹力?并求出弹力的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为AB两车沿同一直道做沿直线运动的vt图象,两车从同一位置并排出发,受到阻力相同,则根据图象可以判断( )

A. 4sA车追上B

B. 4sA车在B车前面

C. 追上前,两车距离最大为4m

D. A车的牵引力等于B车的牵引力的两倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,波动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并没有随塑料片飞出,关于这个过程,下列说法正确的是

A. 弹性钢片被拉弯,说明力可以改变物体的形状

B. 弹性钢片恢复原位的过程中,动能转化为弹性势能

C. 塑料片被弹出,说明力可以改变物体的运动状态

D. 小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为m=0.5kg的小球用长为r=0.4m的细绳悬挂于O点,在O点的正下方有一个质量为m1=1.0kg的小滑块,小滑块放在一块静止在光滑水平面上、质量为m2=1.0kg的木板左端。现将小球向左上方拉至细绳与竖直方向夹角θ=60°的位置由静止释放,小球摆到最低点与小滑块发生正碰并被反弹,碰撞时间极短,碰后瞬间细绳对小球的拉力比碰前瞬间的减小了T=4.8N,而小滑块恰好不会从木板上掉下。已知小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.12,不计空气阻力,重力加速度g10m/s2。求:

(1)碰后瞬间小球的速度大小;

(2)木板的长度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面时打开降落伞,伞张开后运动员就以的加速度做匀减、速运动,到达地面时速度为,问:

)运动员离开飞机时距地面的高度为多少.

)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面.(

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】回旋加速器工作原理示意图如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、频率为f的交流电源上,若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速,下列说法正确的是(

A. 若只增大交流电压U,则质子获得的最大动能增大

B. 若只增大交流电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C. 若磁感应强度B增大,交流电频率f必须适当增大才能正常工作

D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器也能用于加速α粒子

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】滑梯是幼儿园必备的一种玩具,它可以培养孩子坚定的意志和信心,可以培养孩子的勇敢精神,现有一滑梯,高处水平台面距地面高h=1.5m,倾斜槽倾角为37°,下端为水平槽,长L=0.5m,厚度不计。倾斜部分和水平部分用一忽略大小的圆弧连接,示意图如图所示,一质量为20kg的小孩由静止从高处水平台面沿倾斜槽下滑,当滑到水平槽末端时速度大小为v=2m/s。(结果保留两位小数,重力加速度),求:

(1)若滑梯的倾斜槽和水平槽摩擦因数相同,求出摩擦因数的值。

(2)若小孩滑到水平槽末端速度大于1m/s时危险性较大,为了小孩能滑到水平槽且保证安全,将滑梯水平槽粗糙处理。[倾斜槽的摩擦因数与(1)问中相同],请你求出水平槽处理后的摩擦因数取值范围。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是abc 。下列判断正确的是( )

A. 三小球比较,落在a点的小球飞行时间最短

B. 三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最大

C. 三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快

D. 无论小球抛出时初速度多大,落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直

查看答案和解析>>

同步练习册答案