[题目]如图所示.在边长为L的正方形顶点a有一质量为m.电荷量为q的离子源.持续不断地在单位时间内向正方形区域发射n个速率均为v的离子.这些离子沿角度均匀分布.在正方形区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.使得所有离子均能垂直cd边射出.且沿边长ab发射的离子恰好从c点水平射出.在正方形右侧平行于cd 放置一接地金属板M.其上有一沿y轴可移动的.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，在边长为L的正方形顶点a有一质量为m、电荷量为q的离子源，持续不断地在单位时间内向正方形区域发射n个速率均为v的离子，这些离子沿角度均匀分布。在正方形区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，使得所有离子均能垂直cd边射出，且沿边长ab发射的离子恰好从c点水平射出。在正方形右侧平行于cd 放置一接地金属板M，其上有一沿y轴可移动的、长度为L/2的窗口，允许离子通过。在极板M右侧存在边长也为L的正方形区域，设置一匀强磁场，其方向与左侧磁场相同，使通过窗口的离子都汇集到位于边长中点S的收集器中，不计重力和离子间相互作用。

（1）判断离子带电量的正负；

（2）求左右两区域磁感应强度的大小及磁场区域的最小面积；

（3）单位时间内收集器中离子收集率与窗口中心位置坐标y之间的关系。

【答案】（1）负电；（2）左侧区域磁感应强度的大小，左侧磁场区域的最小面积；右侧区域磁感应强度的大小，右侧磁场区域的最小面积；（3）分段讨论见解析

【解析】

（1）由离子的偏转方向和左手定则，可判断离子带负电。

（2）沿边长ab发射的离子恰好从c点水平射出可知，离子在磁场中运动的半径R1=L，根据牛顿第二定律qvB1=m

左侧区域磁感应强度的大小

左侧磁场区域的最小面积

离子在右侧区域的运动半径R2=，右侧区域磁感应强度的大小

右侧磁场区域的最小面积

（3）离子出射区间宽度为L/2，需要分段讨论：

当yL，

当时

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】质点做直线运动的v-t图象如图所示，则0～2s内质点做_________直线运动，加速度大小为_________m／s2，3～4s内质点做_________运动，加速度大小为_________m／s2，第二秒和第三秒的速度方向_______，前3s的位移为_______m，前4s的位移为_______m。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】甲、乙两小车做直线运动，在t1-t2时间内运动的位移（x）一时间（t）图象如图所示，则在t1-t2时间内（　　）

A. 乙车一定比甲车跑得快

B. 甲车的平均速度等于乙车的平均速度

C. 甲车做匀加速直线运动，乙车做加速度减小的加速直线运动

D. 甲、乙两车间的距离随时间不断增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直平行放置，导轨的上端接有电阻。空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，如图所示。让金属杆从图中A位置以初速度v0沿导轨向上运动，金属杆运动至图中虚线B位置，速度减为0，然后下落，回到初始位置A时速度为v，金属杆运动过程中与导轨始终接触良好。关于上述情景，下列说法中正确的是（）

A. 上升过程中金属杆的加速度逐渐增小

B. 上升过程的时间比下降过程的时间短

C. 上升过程中安培力的冲量比下降过程中的冲量大

D. 上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】游标的刻度有多种不同的方法，一般常用的有 10 分度、20 分度和 50 分度等。其共同的特点是利用主尺的刻度值与游标的刻度值之差，使主尺读数的精度得以提高，而提高多少精度取决于游标的分度值和主尺的最小刻度值。现有两种游标，如图所示，其中图（a）和（c）是为了确定游标的分度值，图（b）和（d）是对应游标尺的读数示意图。则图（a）和（c）的游标精度分别是___ mm 和___ mm；图（b）和（d）的读数分别是____ mm和___mm。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，图1为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。

①下列说法正确的是____

A.每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力

B.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行

C.为减小误差，本实验一定要保证m1，远小于m2

D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

②实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图象如图2，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数u=____

③从实验中打出的纸带上选取5个计数点，如图所示，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是____m/s2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，固定的斜面C倾角为θ，长木板A与斜面间动摩擦力因数μ1，A沿斜面下滑时加速度是a1,现将物块B置于长木板A顶端，AB间动摩擦力因数μ2，此时释放AB，A的加速度为a2,B的加速度是a3,则下列结果正确的是（）

A. 若μ1>μ2，有a1= a2< a3

B. 若μ1>μ2，有a2< a1< a3

C. 若μ1<μ2，有a1= a2 > a3

D. 若μ1<μ2，有a1> a2 = a3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L，倾斜置于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S，将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放。经时间t，金属棒的速度大小为v1，此时闭合开关，最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m、电阻为r，其他电阻均不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是