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【题目】如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间是多少?

【答案】解:电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识得到,轨迹的半径为:

r= =2d

由牛顿第二定律得:

evB=m

解得:

m=

由几何知识得到,轨迹的圆心角为α= ,故穿越磁场的时间为:

t= =

答:电子的质量为 ;电子穿过磁场所用的时间为


【解析】电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹的半径,由牛顿第二定律求出质量;由几何知识求出轨迹所对的圆心角α,由t= 求出时间,s是弧长.

练习册系列答案
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【题目】用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图(a)所示,一位同学测得的六组数据如下表所示.

组别

1

2

3

4

5

6

电流I/A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

电压U/V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05


(1)试根据这些数据在图(b)中作出U﹣I图线.

(2)根据图线求出电池的电动势E=V,电池的内阻r=Ω.

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【题目】为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球12,按下述步骤做了如下实验:

用天平测出两个小球的质量(分别为m1m2,且m1m2);

按照如图所示的那样,安装好实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端;

先不放小球2,让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置E

将小球2放在斜槽前端边缘上,让小球1从斜槽顶端A处仍由静止滚下,使它们发生碰撞,记下小球1和小球2在斜面上的落点位置;

用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中DEF点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

根据该同学的实验,请你回答下列问题:

1)小球12发生碰撞后,1的落点是图中的 点,2的落点是图中的 点.

2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量是守恒的.

3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.

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【题目】倾角为37°的光滑固定斜面上有两个用轻质弹簧连接的质量均为1 kg的小球AB在如图所示的水平向左的推力F作用下,一起沿斜面以4 m/s2的加速度向上做匀加速运动.已知弹簧的原长为20 cm,劲度系数为200 N/msin 37°=0.6cos 37°=0.8此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为

A. 0.25 m25 N B. 0.15 m25 N

C. 0.25 m12.5 N D. 0.15 m12.5 N

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【题目】如图所示,一匀强电场的电场线与圆O所在平面平行,AB为圆的一条直径,C为圆周上一点,圆的半径为RAOC=60°,在A点有一粒子源,能向圆O所在平面内各个方向以动能Ek发射同种带电粒子,粒子质量为m,电荷量为q,由观察可知经过BC的粒子动能分别为5Ek3Ek,则

A. 匀强电场的电场强度为

B. 匀强电场的电场强度为

C. 匀强电场的方向垂直OC

D. 匀强电场的方向与AC平行

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【题目】如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,重物Q的质量M=6m,把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,已知OA与水平面的夹角θ=53°,OB长为L,与AB垂直,不计滑轮的摩擦力,重力加速度为g,滑块PAB的过程中,说法正确的是

A. 对于滑块Q,其重力功率先增大后减小

B. 滑块P运动到位置B处速度达到最大,且大小为

C. 轻绳对滑块P做功4mgL

D. PQ的机械能之和先减小后增加

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【题目】如图是质谱仪的原理图,若速度相同的同一束粒子沿极板P1、P2的轴线射入电磁场区域,由小孔S0射入右边的偏转磁场B2中,运动轨迹如图所示,不计粒子重力.下列相关说法中正确的是( )

A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P1极板带负电
C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大
D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷 越小

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【题目】如图,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为0.12kg的金属棒MN垂直导轨放置,当金属棒中通以0.5A的电流时,棒沿导轨向右做匀速运动;当棒中电流增大到0.8A时,棒能获得向右的大小为2m/s2的加速度.

求:
(1)金属棒中的电流方向;
(2)磁感应强度的大小.

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【题目】如图所示,在水平界面EF、GH、JK间,分布着两个匀强磁场,两磁场方向水平且相反大小均为B,两磁场高均为L宽度圆限.一个框面与磁场方向垂直、质量为m电阻为R、边长也为L的正方形金属框abcd,从某一高度由静止释放,当ab边刚进入第一个磁场时,金属框恰好做匀速直线运动,当ab边下落到GH和JK之间的某位置时,又恰好开始做匀速直线运动.整个过程中空气阻力不计.则( )

A.金属框穿过匀强磁场过程中,所受安培力的方向保持不变
B.金属框从ab边始进入第一个磁场至ab边刚到达第二个磁场下边界JK过程中产生的热量为2mgL
C.金属框开始下落时ab边距EF边界的距离h=
D.当ab边下落到GH和JK之间做匀速运动的速度v2=

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