【题目】如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，三角形的一直角边ML长为6a，落在y轴上，∠NML = 30°，其中位线OP在x轴上.电子束以相同的速度v0从y轴上-3a≤y≤0的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场，已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过
点.若在直角坐标系xOy的第一象限区域内，加上方向沿y轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q.忽略电子间的相互作用，不计电子的重力.试求：
（1）电子的比荷；
（2）电子束从+y轴上射入电场的纵坐标范围；
（3）从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
【答案】（1）
；（2）0≤y≤2a ；（3）
【解析】
试题（18分）（1）由题意可知电子在磁场中的轨迹半径为：
r = a (1分)
由牛顿第二定律得：
(2分)
电子的比荷：
(1分)
电子能进入电场中，且离O点上方最远，电子在磁场中运动圆轨迹恰好与边MN相切，电子运动轨迹的圆心为O′点，如图所示。
则：
(1分)
有：
(1分)
即粒子从D点离开磁场进入电场时，离O点上
方最远距离为OD=ym=2a (1分)
所以电子束从y轴射入电场的范围为0≤y≤2a (1分)
（3）假设电子没有射出电场就打到荧光屏上，有：
3a=v0t，
，所以，电子应射出电场后打到荧光屏上。(1分)
电子在电场中做类平抛运动，设电子在电场的运动时间为
，竖直方向位移为y，水平位移为x，水平：x=v0t (1分)
竖直：
(1分)
代入得：
(1分)
设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H，电子射出电场时的夹角为θ有：
(2分)
有：
(2分)
当
时，即
时，
有最大值； (1分)
由于
，所以
(1分)
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴P处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则( )
A. 带电液滴P一定带正电
B. R4的滑片向上端移动时，电容器极板间场强变大
C. 若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴P将向上极板运动
D. 若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数为μ＝0.1，妈妈的质量为M＝60kg，小红和雪橇的总质量为m＝20kg。在游戏过程中妈妈用大小为F＝50N，与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇。（
，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）小红的加速度大小和妈妈与雪道间的摩擦力大小；
（2）若要使小红和雪橇从静止开始运动并能滑行到前面43m处，求妈妈拉力作用的最短距离。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为
，此时绳子的拉力大小为T，拉力T与速度
的关系如图乙所示，图象中的数据
和
包括重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是（ ）
A. 数据
与小球的质量有关
B. 数据
与圆周轨道半径有关
C. 比值
只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关
D. 利用数据
、
和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（ ）
A. b光的光子能量大于a光的光子能量
B. b光频率小于a光的频率
C. 在真空中，a光较b光的速度小
D. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】A、B两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和M(m<M)。若使A球获得瞬时速度v(如图甲)，弹簧压缩到最短时的长度为L1；若使B球获得瞬时速度v(如图乙)，弹簧压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为
A. L1>L2B. L1<L2C. L1=L2D. 不能确定
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】我国发射的“嫦娥四号”探测器首次探访月球背面。2018年12月30日8时，嫦娥四号探测器由距月面高度约100km的环月轨道，成功降轨至距月面15km的着陆轨道。2019年1月3日早，嫦娥四号探测器调整速度方向，由距离月面15km处开始实施动力下降，速度从相对月球1.7km/s，至距月面100m处减到零(相对于月球静止)，并做一次悬停，对障碍物和坡度进行识别，再缓速垂直下降。10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机的作用下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区。探测器的质量约为1.2×103kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度约为9.8m/s2，下列说法正确的是
A. 探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中，机械能守恒
B. 若动力下降过程做匀减速直线运动，则加速度大小约为97m/s2
C. 最后100m缓慢垂直下降，探测器受到的反冲作用力约为1.2×104N
D. 地球的第一宇宙速度约为探测器在近月轨道上运行的线速度的22倍
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）
A. 增大磁场的磁感应强度 B. 增大匀强电场间的加速电压
C. 增大D形金属盒的半径 D. 减小狭缝间的距离
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在平面直角坐标系xoy的一、二象限内，分别存在以虚线OM为边界的匀强电场和匀强磁场。匀强电场方向沿y轴负方向，匀强磁场方向垂直于Xoy平面向里，虚线OM与x轴负方向成45°角。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点O处以速度v0沿x轴正方向运动，粒子每次到x轴将反弹，第一次反弹无能量损失，以后每次反弹水平分速度不变、竖直分速度大小均减为反弹前的
、方向相反。电场强度大小等于
，磁感应强度大小等于
，求：(不计粒子重力，题中各物理量单位均为国际单位，计算结果可用分式表示)
(1)带电粒子第三次经过OM时的坐标；
(2)带电粒子第三次到达OM时经过的时间；
(3)带电粒子从第二次进入电场开始，沿电场方向运动的总路程。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com