题目列表(包括答案和解析)
如图所示,一质量为m、电荷量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进人右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为U,MN极板间的电压为2U,MN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:
(1) 带电粒子离幵B板时速度V0的大小;
(2) 带电粒子离开偏转电场时速度V的大小与方向;
(3) 要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?
如图所示,一质量为m、电荷量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进人右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为U,MN极板间的电压为2U,MN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:
(1) 带电粒子离幵B板时速度V0的大小;
(2) 带电粒子离开偏转电场时速度V的大小与方向;
(3) 要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?[来源:Zxxk.Com]
如图所示,一质量为m、电荷量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进人右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为U,MN极板间的电压为2U,MN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:
(1) 带电粒子离幵B板时速度V0的大小;
(2) 带电粒子离开偏转电场时速度V的大小与方向;
(3) 要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?
1.C 2.A 3. BD 4.BD 5. B 6. BC 7.BD 8. A 9. B 10.AD
11.答案:(16分)
(1) (6分)(2)①a;(4分)②2547;5094;(各3分)
12. 解:
(1)由牛顿第二定律:
(4分)
(2)跳伞员最后匀速运动: (3分)
(3)损失的机械能: (3分)
13.解答:弹性环下落到地面时,速度大小为v1,由动能定理得
Mgl-fl=Mv12/2 (3分)
解得v1=
弹性环反弹后被直棒刺卡住时,与直棒速度相同,设为v2,由动量守恒定律得
Mv1=(M+m)v2 (3分)
解得v2=
直棒能上升的最大高度为
H=v22/
14.(12分)
解:在电场中:加速度a=, ① 1分
运动时间t=, ② 1分
偏出电场时的竖直分速度vy=at ③ 1分
速度偏向角tanθ=, ④ 1分
由以上各式,代入数据解得:
tanθ=1. ∴θ=45° ⑤ 1分
粒子射出电场时运动速度大小v= ⑥ 2分
在磁场中:
向心力满足qvB=m ⑦ 2分
∴r=由几何关系得r ⑧ 1分
由以上各式,代人数据解得=10
评分参考:①、②、③、④、⑤、⑧各式均为1分,⑥、⑦、⑨式各2分;其他方法结果正确也给分。
15.解:(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:
(2分)
到达B点时速度大小为 (2分)
(2)设电场力的竖直分力为Fy、,水平分力为Fx,则Fy=mg(方向竖直向上).小球从B运动到C的过程中,由动能定理得: (1分)
小球从管口C处脱离圆管后,做类平抛运动,由于其轨迹经过A点,有
(1分)
(1分)
联立解得:Fx=mg
电场力的大小为: (1分)
(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则
(2分)
解得:N=3mg(方向向左) (1分)
根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为
,方向水平向右 (1分)
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