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        1. 【題目】如圖甲所示,在坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),y軸的左側(cè)有一個速度選擇器,其中電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.粒子源不斷地釋放出沿x軸正方向運(yùn)動,質(zhì)量均為m、電量均為+q、速度大小不同的粒子.在y軸的右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,方向垂直于xOy平面,且隨時間做周期性變化(不計其產(chǎn)生的電場對粒子的影響),規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向?yàn)檎,如圖乙所示.在離y軸足夠遠(yuǎn)的地方有一個與y軸平行的熒光屏.假設(shè)帶電粒子在y軸右側(cè)運(yùn)動的時間達(dá)到磁場的一個變化周期之后,失去電荷變?yōu)橹行粤W樱W拥闹亓雎圆挥嫞?/span>

          1)從O點(diǎn)射入右側(cè)磁場的粒子速度多大;

          2)如果磁場的變化周期恒定為T=,要使不同時刻從原點(diǎn)O進(jìn)入變化磁場的粒子做曲線運(yùn)動的時間等于磁場的一個變化周期,則熒光屏離開y軸的距離至少多大;

          3)熒光屏離開y軸的距離滿足(2)的前提下,如果磁場的變化周期T可以改變,試求從t=0時刻經(jīng)過原點(diǎn)O的粒子打在熒光屏上的位置離x軸的距離與磁場變化周期T的關(guān)系.

          【答案】123T

          【解析】

          1)因?yàn)榱W釉谒俣冗x擇器中運(yùn)動時受力平衡,即:qvB0=qE

          解得:v=;

          2)帶電粒子進(jìn)入y軸右側(cè)之后,在磁場中運(yùn)動的半徑為:r==,

          因?yàn)榇艌龅淖兓芷诤銥椋?/span>T=,所以粒子在該磁場中運(yùn)動半個周期所轉(zhuǎn)過的角度為90°

          任一時刻進(jìn)入y軸右側(cè)磁場的粒子其運(yùn)動軌跡如圖甲所示:

          為使粒子在磁場中運(yùn)動滿一個變化周期,熒光屏離開y軸的距離應(yīng)該為:

          x=2rsinα+2rsin90°-α=2rsinα+2rcosα=2rsin45°+α),

          當(dāng)α=45°時,x的值最大,最大值為:x=2r=;

          3)因?yàn)閹щ娏W釉趦蓚磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的磁場中運(yùn)動的時間相等,

          所以其軌跡具有對稱性,如圖乙所示,

          其經(jīng)過一個磁場變化周期之后的速度方向與x軸方向平行,

          且此時距x軸的距離為:y=2r1-cosα

          式中的α為粒子在變化的磁場中運(yùn)動半個周期所轉(zhuǎn)過的角度,

          其余周期T的關(guān)系為:=,

          則:α=,

          所以經(jīng)過一個周期后,距x軸的距離為:y=21-cos),

          由于只有在y軸的右側(cè)才有變化的磁場,所以帶電粒子最大轉(zhuǎn)過的角度不會超過150°,如圖丙所示,

          即磁場的變化周期有一個最大值,=,所以:TTm=;

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

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          【題目】如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖,廢氣先經(jīng)過一個機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡A、B兩點(diǎn)是軌跡與電場線的交點(diǎn)。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化,以下說法正確的是(  )

          A.A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢

          B.A點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)

          C.塵埃在遷移過程中做勻變速運(yùn)動

          D.塵埃在遷移過程中電勢能一直在增大

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】氫原子能級圖如圖所示,當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級時,輻射光的波長為656 nm.以下判斷正確的是(   )

          A. 氫原子從n2躍遷到n1的能級時,輻射光的波長大于656 nm

          B. 氫原子從n4躍遷到n3的能級輻射光的波長小于656 nm

          C. 用波長為633 nm的光照射,能使氫原子從n2躍遷到n3的能級

          D. 一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖,電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r。將滑動變阻器滑片向下滑動,理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別為,理想電流表示數(shù)變化量的絕對值,則

          A. A的示數(shù)增大 B. 的示數(shù)增大

          C. 的比值大于r D. 大于

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在堅直平面內(nèi)建立xo坐標(biāo)系,曲線軌道OA部分的方程為y=x2在原點(diǎn)O處與x軸相切,A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0.6m;光滑圓弧軌道AB所對的圓心角為53°,半徑R=1m。質(zhì)量m=0.1kg、帶電量g=2×10-5C的穿孔小球以3m/s的水平速度從O點(diǎn)進(jìn)入軌道,以2m/s的速度從A端滑出后無碰撞地進(jìn)入圓弧軌道。取g=10m/s2,求

          1)小球滑到圓弧軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力

          2)小球在OA軌道運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功

          3)要使小球在OA軌道運(yùn)動過程中無機(jī)械能損失,可在空間施加一個電場。求場強(qiáng)的大小和方向?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻.

          1如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時的實(shí)驗(yàn)電路.請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________;____________

          2)實(shí)驗(yàn)測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,以及計算的數(shù)據(jù)見下表:

          根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V;內(nèi)阻為__________Ω

          R

          8.0

          7.0

          6.0

          5.0

          4.0

          I/A

          0.15

          0.17

          0.19

          0.22

          0.26

          /A–1

          6.7

          6.0

          5.3

          4.5

          3.8

          3)為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果,在測出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端.調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時,電壓表的指針位置如圖所示,則該干電池的電動勢應(yīng)為_______V;內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】李師傅駕駛汽車在平直公路上以20m/s的速度勻速行駛,某時刻看到前方有障礙物,從看到障礙物到剎車做勻減速運(yùn)動停下,位移隨速度變化的關(guān)系如圖所示,圖象由一段平行于x軸的直線與一段曲線組成。已知李師傅剎車反應(yīng)時間為0.5s,則汽車做勻減速運(yùn)動的加速度大小為

          A.8m/s2B.7m/s2C.6m/s2D.5m/s2

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在MNPQ間有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,電場寬度為d。在MN的上方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū),O為圓心,其半徑為d,CD為平行于MN的直徑,圓心OMN的距離為2d.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(重力不計),以某一速度從PQ連線上A點(diǎn)水平向右射入電場,帶電粒子穿出電場后從C點(diǎn)進(jìn)入磁場并從D點(diǎn)穿出.求:

          1)帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時間t;

          2)圓形磁場區(qū)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究合力的功和物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)如圖,圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時橡皮筋對小車 做的功記為W.當(dāng)用2條、3……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3……實(shí)驗(yàn)時,使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出.

          (1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源和 _______。

          (2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是______。

          A.橡皮筋處于原長狀態(tài)

          B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

          C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

          D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

          (3)分析打點(diǎn)計時器打出的紙帶,分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2v3(作出W-v圖象,則下列符合實(shí)際的圖象是________.

          A. B. C. D.

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          同步練習(xí)冊答案