【题目】如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N竖直放置，小孔S1、S2与O在同一水平线上，且
。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B。T为收集板，板上各点到O点的距离均为2R，其中CO、DO与水平方向夹角均为60°，板两端点的连线水平。质量为m、带电量为-q的粒子，经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场，经过磁场后打在收集板T上。粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计。
(1)圆形磁场区域磁场方向是垂直纸面向外还是垂直纸面向里？
(2)如果MN间的电压为
，粒子打在收集板T的哪个位置？
(3)若在第2问中MN的电压下，假设有一群质量不等但带电量相同的粒子从S1射入经过S2进入磁场后偏转，则能被收集的粒子的质量应满足什么条件？（粒子间的相互作用忽略不计）
【答案】(1)垂直纸面向外；(2)正中央处；(3)
【解析】
(1)(2)为了让粒子能够被收集板T收集，通过加速电场加速后，粒子应该向上偏转，根据洛伦兹力提供向心力可知，圆形磁场的磁场方向应该垂直纸面向外。
如图，电场加速，由动能定理得
再由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
即粒子进入磁场后，偏转90°后竖直向上飞出，正好击中T正中央处。
(3)设质量为
的粒子经过加速，沿着OC方向将会击中收集板最左端，如下图
根据几何知识可知，此刻粒子的半径满足
再由公式
联立上式则
同理可得质量为
的粒子经过加速，沿着OD方向将会击中收集板最右端，如下图
根据几何知识可知，此刻粒子的半径
再由公式
联立上式则
因此能被T板收集的粒子的质量是
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在平面内，有一电子源持续不断地沿
正方向每秒发射出N个速率均为v的电子，形成宽为2b，在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流。电子流沿x方向射入一个半径为R，中心位于原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直xOy平面向里，电子经过磁场偏转后均从P点射出。在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行板K和A，K板接地，A与K两板间加有正负、大小均可调的电压
，穿过K板小孔达到A板的电子被收集且导出，从而形成电流，已知
，电子质量为m，电荷量为e，忽略电子间相互作用。
(1)磁感应强度B的大小；
(2)电子流从P点射出时与y轴负方向的夹角
的范围；
(3)电子被收集形成最大电流
；
(4)调节A与K两级板间的电压刚好不能形成电流，此时可调的电压大小。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则( )
A.绳的张力变大
B.M对地面的压力变大
C.M所受的静摩擦力变大
D.悬挂滑轮的绳的张力变大
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】在学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏。如图所示，将一质量为0.1kg的小滑块放在O点，用弹射装置由将其静止弹出，球沿着光滑的半环形轨道OA和AB运动，BC段为一段长短可调的粗糙平面，DEFG为接球槽，接槽EF的长度为d=2.5m，DE和FG的高度忽略不计。圆弧OA和AB的半径分别为r=0.2m，R=0.4m，小滑块与BC段的动摩擦因数
=0.4，C点离接槽的高度为h=1.25m，水平距离为x=0.5m，g取10m/s2。求：
(1)要使小滑块恰好不脱离圆轨道，小滑块在B位置对半圆轨道的压力多大？
(2)在上一问中，假设小滑块恰好静止在C处，则BC段粗糙水平面长度为多少？
(3)假设轨道长度调节至L′=2m，要使小滑块始终能落入槽中，弹射装置的弹性势能需要满足什么条件？
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（ ）
A.F1保持不变，F2逐渐增大B.F1逐渐增大，F2保持不变
C.F1逐渐减小，F2保持不变D.F1保持不变，F2逐渐减小
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，若三角形中心O点处的场强大小为E、电势为φ（取无穷远处为势能零点），则下列说法正确的是（ ）
A.若取走电荷-q，O点的场强大小将变为
，方向仍不变
B.若取走电荷+q，O点的场强大小仍为E，方向与原来相反
C.若取走电荷-q，O点的电势将变为3φ
D.若取走电荷-q，O点的电势将变为2φ
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，某同学利用光敏电阻R（光照越强电阻越小）和继电器设计了一个简单的自动照明系统，天黑时灯泡自动开启，天亮时灯泡自动熄灭。继电器线圈的电阻为50Ω，当线圈中的电流大于10mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器供电的电池电动势E=1.5V，内阻可忽略不计，图中的“电源”是为灯泡供电的电源。
(1)应该把灯泡接在______（填“A、B端”或“C、D端”）。
(2)已知滑动变阻器R'的最大阻值为50Ω，下面两种规格的光敏电阻应该选择______（填“甲”或“乙”）。
光敏电阻甲：白天正午时电阻最小值为5Ω，完全没有光照时电阻最大值为300Ω；
光敏电阻乙：白天正午时电阻最小值为2Ω，完全没有光照时电阻最大值为50Ω。
(3)若第(2)问中所选光敏电阻在下午7点钟时的阻值为其最大阻值的
，如果要使此时灯泡刚好自动开启，滑动变阻器R'的接入电阻应该为______Ω；若想让灯泡开启时间提前，应将滑动变阻器R'的接入电阻调______（填“大”或“小”）。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，位于竖直面内的xOy直角坐标系的第二象限内存在一匀强电场，电场方向平行于xOy平面，与x轴正方向的夹角θ=60°且斜向上方。整个x轴的负半轴上都分布着粒子发射源，发射源发射的带电粒子完全相同（质量均为m，电荷量均为+q，粒子竖直发射后的初速度大小均为v0，方向均沿y轴正方向），在所有到达y轴正半轴的粒子中自P点发射的粒子经过y轴正半轴时的速度最小。已知带电粒子所受重力大小为其所受电场力大小的
倍，重力加速度为g，不计粒子间的相互作用力。求：
（1）粒子自x轴发射后，在电场中运动时的加速度大小和方向；
（2）自P点发射的粒子经过y轴时的速度大小；
（3）粒子自x轴上的Q点（图中未画出）发射时，粒子经过y轴时的速度方向恰好垂直于y轴，求OQ的距离。（提示：可以参考研究抛体运动时所用的“运动的合成和分解”的思路解题）
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如果质量相同的小球A、B，在沿一条直线运动的过程中发生弹性正碰，速度发生交换。如图所示，将光滑水平绝缘的大桌面取为Oxy坐标面，空间有竖直向下（图中朝里）矩形磁场区域的匀强磁场B。（附注：解题时略去球之间的电作用力）
(1)Oxy平面上距O稍远处的小球A，质量m、电量q（q>0），初速度方向垂直于磁场，如图所示，大小为v0，而后A在磁场区域内做匀速圆周运动，试求圆周运动的半径R和运动周期T。
(2)图中小球A1、A2质量也同为m，电量也同为q（q>0），开始时分别位于y轴上的y1、y2（y1>y2）位置，初速度方向如图所示，大小也同为v0。设A1、A2间可能发生的碰撞都是弹性碰撞且不会相互转移电荷（下同）。已知A1能到达y2处，两球始终都在矩形磁场区域里运动，试求y1-y2的所有可能取值。
(3)在x轴上与x1相距尽可能远的x2处存在一正三角形区域的匀强磁场，磁感应强度大小也为B，方向也是竖直向下（图中朝里）。图中小球B的质量也为m，电量也同为q（q>0），t=0时位于x轴上距O稍远的矩形磁场区域外的x1位置，初速度大小也为v0，方向垂直于正三角形磁场区域EFG的E边的中点H射入磁场区域，然后从EG边界的I点（图中未画出）穿出磁场，且GI长是正三角形边长的0.75倍，求该正三角形区域的边长a。
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