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14分)如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径PQ方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出,已知弧QG所对应的圆心角为。离子重力不计。求:

1)离子速度的大小;

2)离子在圆形磁场区域内做圆周运动的半径;

3)离子的质量。

 

【答案】

123

【解析】

试题分析:(1)粒子匀速运动 (3)? ? (2) 联立解得: (1)

2)由几何关系可知 (3)???? 则离子运动半径 (1)

3)由 (3)? (1)

考点:考查了带电粒子在组合场中的运动

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网有许多大小不同的气球漂浮在空气中,如图所示,图中左边P为固定的透风网格,气球受到水平向左的恒定风力的作用,可作匀加速运动.已知风对气球的作用力与球的最大截面成正比,即F=kS(k为一常量).对气球来说空间存在一个风力场,类比于电场和重力场,请你完成以下问题.
(1)请你定义风力场的强度及表达式.
(2)由在该风力场中风力对气球做功与路径无关(气球运动时所受阻力不计),可引入风力势能和风力势的概念.若以网格P为零势能参考平面,写出风力势能Ep和风力势U的表达式.
(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(对气球而言,阻力不计.气球平均密度为ρ,气球半径为r,第一状态速度为v1,位置为x1;第二状态速度为v2,位置为x2).
(4)某一气球半径为r=0.1m,在网格中1m处以v0=10m/s初速度斜向抛出,它落到网格P处的速度为多大(空气密度ρ=1.3kg/m3,比例常数k=10N/m2)?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U.两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里.一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径PQ方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出,已知弧QG所对应的圆心角为θ.离子重力不计.求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子在圆形磁场区域内做圆周运动的半径;
(3)离子的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在光滑水平长直轨道上,A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧,弹簧右端与B球连接,左端与A球接触但不粘连,已知,开始时A、B均静止.在A球的左边有一质量为的小球C以初速度v0向右运动,与A球碰撞后粘连在一起,成为一个复合球D,碰撞时间极短.接着逐渐压缩弹簧并使B球运动.经过一段时间后,D球与弹簧分离(弹簧始终处于弹性限度内).

(1) 上述过程中,弹簧的最大弹性势能是多少?

(2) 当弹簧恢复原长时B球速度是多大?

(3) 若开始时在B球右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在D球与弹簧分离前使B球与挡板发生碰撞,并在碰后立即将挡板撤走,设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球速度大小不变,但方向相反.试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围.

 

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如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径PQ方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出,已知弧QG所对应的圆心角为。离子重力不计。求:

(1)离子速度的大小;

(2)离子在圆形磁场区域内做圆周运动的半径;

(3)离子的质量。

 


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