满分5 > 高中物理试题 >

如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,...

如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MNPQ,两极板中心各有一小孔S1S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0.在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t说明: 满分5 manfen5.com时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)

说明: 满分5 manfen5.com

说明: 满分5 manfen5.com

(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d.

(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.

(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.

 

(1)d=(2)B<(3)B= 【解析】 试题分析:(1)粒子由S1至S2的过程,根据动能定理得qU0=mv2①· (1分) 由①式得v=②  (1分) 由牛顿第二定律得q=ma③       (1分) 由运动学公式得d=a④   (1分) 联立③④式得d=⑤   (1分) (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R: qvB=m⑥ (1分) 要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞,须满足2R>⑦   (1分) 联立②⑥⑦式得B<⑧   (1分) (3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动时间为t1: d=vt1得t1=⑩   (1分) 若粒子再次到达S2时速度恰好为零,粒子回到极板间应做匀减速运动,设匀减速运动的时间为t2,根据运动学公式得d=t2?得t2=?   (1分) 设粒子在磁场中运动的时间为:t=3T0--t1-t2?得t=?   (1分) 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T=?· (1分) 可知T=t?     (1分) 联立???式得B=?· (1分) 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;粒子在交变电场中的运动
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀,已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零.求矿井的深度d.

 

查看答案

如图所示,光滑绝缘竖直细杆与以正点电荷O为圆心的圆周交于B、C两点。一质量m、带电量为-q的空心小球从杆上A点无初速下落。设AB =" BC" = h,小球滑到B点的速度为说明: 满分5 manfen5.com试求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)小球滑至C点的速度;

(2)A、C两点的电势差。

 

查看答案

一列简谐横波上有相距4m的A、B两点,波的传播方向是由A向B,波长大于2m,如图所示的是A、B两质点的振动图象,求这列波可能的波速.说明: 满分5 manfen5.com

 

查看答案

在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,

(1)下列说法正确的是_____和_____ (填选项序号字母);

A. 悬线越短越好            B.悬线上端固定且摆角要小

C.摆球应在竖直平面内摆动   D.摆球摆至最高点开始计时

(2)某次实验如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如下图所示,那么单摆摆长是__________cm。如果测定了50次全振动的时间如下图中秒表所示,那么秒表读数是_________s,单摆的摆动周期是_________s。

(3)实验后,根据记录的数据,在坐标纸上以T为纵轴,L为横轴,作出T-l图像,发现图线是曲线;然后尝试以T2为纵轴,L为横轴,作出T2—L图像,发现图线是一条过原点的倾斜直线, 由此得出单摆做简谐运动的周期和摆长的关系是      (    )

说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com

A.说明: 满分5 manfen5.com   B.说明: 满分5 manfen5.com  

C.说明: 满分5 manfen5.com     D.说明: 满分5 manfen5.com

 

查看答案

如图所示为一列简谐波在t=O时刻的波形图线,已知当t=3s时质点P第一次到达波峰,那么该波频率为_____Hz,波速为______m/s,从该时刻起,质点N在4s内,经过的路程为_______m.说明: 满分5 manfen5.com

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.