(1)微粒进入偏转电场时的速度大小 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,某粒子源均匀地向外放射出速度一定的α粒子,粒子速度方向与水平成30°角,质量为m,电荷量为+q。为测定其飞出的速度大小,现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器,并打到置于N板的荧光屏上。调节滑动触头,当触头P位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头看到屏上的亮点Q恰好能消失。已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总阻值R0=2r0,不计粒子重力,求:

(1)α粒子速度大小v0;

(2)满足题意(即亮点恰好消失)的粒子,在磁场中运动的总时间t;

(3)该圆形磁场区域的半径R 。

 


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如图所示,某粒子源均匀地向外放射出速度一定的α粒子,粒子速度方向与水平成30°角,质量为m,电荷量为+q。为测定其飞出的速度大小,现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器,并打到置于N板的荧光屏上。调节滑动触头,当触头P位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头看到屏上的亮点Q恰好能消失。已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总阻值R0=2r0,不计粒子重力,求:

(1)α粒子速度大小v0;

(2)满足题意(即亮点恰好消失)的粒子,在磁场中运动的总时间t;

(3)该圆形磁场区域的半径R 。

 


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如图所示,某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的速度一定的α粒子,粒子质量为m,电荷量为q。为测定其从放射源飞出的速度大小,现让α粒子先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于板N的荧光屏上出现亮点。当触头P从右端向左移动到滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失。已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总电阻R0=2 r0,求:

(1)α粒子从放射源飞出速度的大小

(2)满足题意的α粒子在磁场中运动的总时间t

(3)该半圆形磁场区域的半径R

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如图所示,某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的速度一定的α粒子,粒子质量为m,电荷量为q.为测定其从放射源飞出的速度大小,现让α粒子先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于板N的荧光屏上出现亮点.当触头P从右端向左移动到滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失.已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总电阻R0=2 r0,求:

(1) α粒子从放射源飞出速度的大小

(2)满足题意的α粒子在磁场中运动的总时间t;

(3)该半圆形磁场区域的半径R.

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如图所示,某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的速度一定的α粒子,粒子质量为m,电荷量为q.为测定其从放射源飞出的速度大小,现让α粒子先经过一个磁感应强度为B、区域为以O为圆心的半圆形匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于板N的荧光屏上出现亮点,当触头P从右端向左移动到滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失.已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总电阻R0=2r0
求:(1)α粒子从放射源飞出速度的大小v0
(2)满足题意的α粒子在磁场中运动的总时间t?
(3)该半圆形磁场区域的半径R?
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一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。

11. A  C       (3分)  

12. A B D      (3分)   

13.D、B、E     (3分)  

14.(14分)(1)E      (2分)

   (2)见右图         (3分)

   (3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)

   (4)如下图右(3分)     

 

 

 

 

 

 

 

 

三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

15.(12分)解:

(1)小球第一次上升过程中    (1分) 

   (1分)

小球第一次下落过程中       (1分) 

        (1分)

        (1分)

(2) 第一次落回地面时的速度为,有

       (2分)

第二次上升的速度为,有 

  ,    (2分)

小球与地面撞击时损失的能量为     (1分)

小球在空中损失的机械能为     (1分)

从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为   (1分)

16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得  

        解得v0=1.0×104m/s    (2分)

(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有  

           (2分)

飞出电场时,速度偏转角的正切为 

      解得  θ=30o       (2分)

(3)进入磁场时微粒的速度是:       (2分)

轨迹如图,由几何关系有:         (1分)

洛伦兹力提供向心力:    (2分)

联立以上三式得      

代入数据解得              (1分)

17.(13分)解:

(1)根据牛顿第二定律     ①(2分)

             ②

          ③(1分)

联立①②③得=4m/s2     ④(1分)   

 (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡

           ⑤(2分)

此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率

            ⑥  (1分)

由⑤⑥两式解得      

将已知数据代入上式得=10m/s  (1分)

 (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B

                 (1分)

                   (1分)

                 (1分)

由以上三式解得     (1分)

磁场方向垂直导轨平面向上            (1分)

 

 

 

 

 

 

 

 


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