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如图16(a)所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角  可调(如图16(b));右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。 O到感光板的距离为 ,粒子电荷量为q,质量为m,不计重力。

(1)若两狭缝平行且盘静止(如图16(c)),某一粒子进入磁场后,数值向下打在感光板中心点M上,求该粒子在磁场中运动的时间t;

(2)若两狭缝夹角为  ,盘匀速转动,转动方向如图16(b).要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1、P2连线上,试分析盘转动角速度的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘转一圈的时间内都能到达N2)。

(1)

(2)


解析:

(1)粒子运动半径为                    ①

由牛顿第二定律                   ②

匀速圆周运动周期                   ③

粒子在磁场中运动时间          ④

(2)如答图2。设粒子运动临界半径分别为R1R2

                                   ⑤

                ⑥

  设粒子临界速度分别为,由②⑤⑥式,得

                               ⑦

                          ⑧

若粒子通过转盘,由题设可知

                                        ⑨

联立⑦⑧⑨,得对应转盘的转速分别为

                          ⑩

                         ⑾

粒子要打在感光板上,需满足条件

                     ⑿

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

2008年 (广东卷  物理)19.(16分)如图16(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向左的电场,电场强度E随时间的变化如图16(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度是碰前的倍。P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为.已知.

(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。

(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。

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科目:高中物理 来源: 题型:

 

如图16(a)所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角可调(如图16(b));右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。 O到感光板的距离为d/2,粒子电荷量为q,质量为m,不计重力。

(1)若两狭缝平行且盘静止(如图16(c)),某一粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点M上,求该粒子在磁场中运动的时间t;

(2)若两狭缝夹角为,盘匀速转动,转动方向如图16(b).要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上。试分析盘转动角速度的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘转一圈的时间内都能到达N2)。

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示,其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图16(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下:

A. 测量完毕,关闭电源,取出纸带。

B. 接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。

C. 将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。

D. 把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔。

上述实验步骤的正确顺序是:_________________________(用字母填写)。

②图16(b)中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。

③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。

④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=_________.

图16(a)


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科目:高中物理 来源:2010年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)理综物理部分 题型:计算题

(18分)

如图16(a)所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角  可调(如图16(b));右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。 O到感光板的距离为 ,粒子电荷量为q,质量为m,不计重力。

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(2)若两狭缝夹角为  ,盘匀速转动,转动方向如图16(b).要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1、P2连线上,试分析盘转动角速度的取值范围(设通过N1的所有粒子在盘转一圈的时间内都能到达N2)。

 

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