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【题目】如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d。微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:

(1)微粒进入偏转电场时的速度

(2)两金属板间的电压

(3)若该匀强磁场的宽度为D,微粒刚好不从磁场右边射出,求该匀强磁场的磁感应强度B。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)由带电粒子经U1电压加速

(2)由带电粒子经U2电压偏转,可知

(3)即微粒和右边界相切时,该匀强磁场的磁感应强度为B0,设粒子进入磁场速度为Vt,运动半径为R

由几何关系得:R+Rsin300=D

求得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,ABCD是一长方形有界匀强磁场边界,磁感应强度按图乙规律变化,取垂直纸面向外为磁场的正方向,图中ABADL,一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子以速度v0t=0时从A点沿AB方向垂直磁场射入,粒子重力不计。

(1)若粒子经时间恰好垂直打在CD上,求磁场的磁感应强度B0和粒子运动中的加速度a的大小。

(2)若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,求磁场的磁感应强度B0的大小及磁场变化的周期T0

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【题目】某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。

(1)电磁打点计时器使用______V的_________电源(填“交流”或“直流”);电火花计时器使用______V的_________电源(填“交流”或“直流”)。

(2)由图可以知道,A 、B两点的时间间隔是_____s ,纸带做的是_________(填加速、减速或匀速)直线运动。

(3)小车经过OE段的平均速度是_______m/s,小车经过B点时的速度是__________m/s,

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【题目】下列关于速度和加速度的说法中,正确的是(  )

A. 加速度与速度没有直接的联系,速度很大时,加速度可大可小也可负

B. 当加速度与速度方向相同且又减小时,物体却做加速运动

C. 物体的速度变化量越大,加速度越大

D. 物体的速度变化越快,加速度越大

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【题目】回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1的圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )

A. 若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大

B. 若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间会变短

C. 若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子

D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为

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【题目】有一种双聚焦分析器质谱仪,工作原理如图所示其中加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心等距的各点电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心磁分析器中以为圆心、圆心角为的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子初速度为零,重力不计,经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器而后离子由P点垂直于磁分析器的左边界且垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子垂直于磁分析器下边界从Q点射出,并进入收集器测量出Q点与圆心的距离为位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为题中的UmqRd都为已知量

求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;

求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向;

现将离子换成质量为4m,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离.

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【题目】如图甲所示,ABCD是一长方形有界匀强磁场边界,磁感应强度按图乙规律变化,取垂直纸面向外为磁场的正方向,图中ABADL,一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子以速度v0t=0时从A点沿AB方向垂直磁场射入,粒子重力不计。

(1)若粒子经时间恰好垂直打在CD上,求磁场的磁感应强度B0和粒子运动中的加速度a的大小。

(2)若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,求磁场的磁感应强度B0的大小及磁场变化的周期T0

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【题目】如图所示,一粒子源S可向外发射质量为m,电荷量为q带正电的粒子,不计粒子重力,空间充满一水平方向的匀强磁场,磁感应强度方向如图所示,SM在同一水平线上,某时刻,从粒子源发射一束粒子,速度大小为v,方向与水平方向夹角为θSMv方向在同一竖直面内,经时间t,粒子到达N处,已知NS、M在同一水平面上,且SM长度为LNMSM垂直,匀强磁场的磁感应强度大小可能是(

A. B.

C. D.

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【题目】如图所示,半径分别为RrRr)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧被ab两小球夹住,同时释放两小球,ab球恰好能通过各自的圆轨道的最高点。则两小球的质量之比为

A. B. C. D.

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