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        1. 如圖15-7-8所示,真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60 T.磁場內(nèi)有一塊平面感光直板ab,板面與磁場方向平行.在距ab的距離為t=16 cm處,有一個點(diǎn)狀的α放射源S,它向各個方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s.已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比=5.0×107 C/kg.現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動的α粒子,求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長度.(α粒子帶正電)

          15-7-8

          解析:α粒子帶正電,故在磁場中沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動,用R表示軌道半徑,有qvB=

          由此得R=

          代入數(shù)值得R=10 cm  可見,2R>l>R

          因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過S,由此可知,某一圓軌跡在圖中N左側(cè)與ab相切,則此切點(diǎn)P1就是α粒子能打中的左側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn).為定出P1點(diǎn)的位置,可作平行于ab的直線cd,cd到ab的距離為R,以S為圓心,R為半徑,作弧交cd與Q點(diǎn),過Q作ab的垂線,它與ab的交點(diǎn)即為P1.

          由圖中幾何關(guān)系得:NP1= 

          再考慮N的右側(cè).任何α粒子在運(yùn)動中離S的距離不可能超過2R,以2R為半徑,S為圓心作圓,交ab于N右側(cè)的P2點(diǎn),此即右側(cè)能打到的最遠(yuǎn)點(diǎn).

          由圖中幾何關(guān)系得NP2=

          所求長度為  P1P2=NP1+NP2

          代入數(shù)值得  P1P2=20 cm.

          答案:20 cm

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

          科目:高中物理 來源: 題型:

          某同學(xué)用圖14-7-11所示電路,測繪標(biāo)有“3.8 V  0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.

          圖14-7-11

          (1)除了導(dǎo)線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:

          電流表:A1(量程100 mA,內(nèi)阻約2 Ω);A2(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.3 Ω);

          電壓表:V1(量程5 V,內(nèi)阻約5 kΩ);V2(量程15 V,內(nèi)阻約15 kΩ);?

          滑動變阻器:R1(阻值范圍0~10 Ω);R2(阻值范圍0~2 kΩ);

          電源:E1(電動勢為1.5 V,內(nèi)阻約為0.2 Ω);E2(電動勢為4 V,內(nèi)阻約為0.04 Ω)?.

          為了調(diào)節(jié)方便,測量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表________,電壓表_______,滑動變阻器_______,電源_______.(填器材的符號)

          (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪處RU的圖象如圖14-7-12所示,由圖象可知,此燈泡在不工作時,燈絲電阻為_______Ω;當(dāng)所加電壓為3.00 V時,燈絲電阻為_______Ω,燈泡實(shí)際消耗的電功率為_______W.

          圖14-7-12

          (3)根據(jù)P-U圖象,可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是圖14-7-13中的_______.

          圖14-7-13

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          .如圖15-7-8所示,真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60 T.磁場內(nèi)有一塊平面感光直板ab,板面與磁場方向平行.在距ab的距離為t=16 cm處,有一個點(diǎn)狀的α放射源S,它向各個方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s.已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比=5.0×107 C/kg.現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動的α粒子,求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長度.(α粒子帶正電)

          圖15-7-8

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系.

          (1)首先,他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動,數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測量和計(jì)算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω,如下表.請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖4-4-8所示的坐標(biāo)上繪出F-ω的關(guān)系圖像.

          實(shí)驗(yàn)序號

          1

          2

          3

          4

          5

          6

          7

          8

          F/N

          2.42

          1.90

          1.43

          0.97

          0.76

          0.50

          0.23

          0.06

          ω/rad·s-1

          28.8

          25.7

          22.0

          18.0

          15.9

          13.0

          8.5

          4.3

          (2)通過對圖像的觀察,興趣小組的同學(xué)猜測Fω2成正比.你認(rèn)為,可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換,通過繪出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確.   

          (3)在證實(shí)了F∝ω2之后,他們將砝碼做圓周運(yùn)動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m,又得到了兩條F-ω圖像,他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個坐標(biāo)系中,如圖4-4-9所示.通過對三條圖像的比較、分析、討論,他們得出F∝ r的結(jié)論,你認(rèn)為他們的依據(jù)是                 _____________________________   

          (4)通過上述實(shí)驗(yàn),他們得出:做圓周運(yùn)動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=2r,其中比例系數(shù)k的大小為__________,單位是________.

           

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖2-2-8所示,帶正電小球質(zhì)量為m=1×10-2kg,帶電荷量為q=1×10-6C,置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn).當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場時,該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到B點(diǎn)時,測得其速度vB =1.5 m/s,此時小球的位移為s=0.15 m.求此勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的取值范圍.(取g=10 m/s2)

          2-2-8

          某同學(xué)求解如下:設(shè)電場方向與水平面之間夾角為θ,由動能定理qEscosθ=mvB2-0得E=V/m.由題意可知θ>0,所以當(dāng)E >7.5×104V/m時,小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運(yùn)動.

          經(jīng)檢查,計(jì)算無誤.該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處?若有,請予以補(bǔ)充.

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          同步練習(xí)冊答案