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如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d...

如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压多大?
(3)若带电粒子的速度是manfen5.com 满分网,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?

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(1)先作出粒子运动的轨迹,根据几何关系求出粒子能从左边界射出时临界情况的轨道半径,根据洛伦兹力提供向心力公式即可求解速度; (2)同理求出粒子能从右边界射出时的半径,根据洛伦兹力提供向心力公式求解速度,根据动能定理求解极板间电压; (3)根据速度求出粒子运动的半径,根据几何关系即可求得范围. 【解析】 (1)粒子能从左边界射出,临界情况有R+Rcos30°=d 所以粒子能从左边界射出速度应满足 所以最大速度为 (2)粒子能从右边界射出 解得 粒子不碰到右极板所加电压满足的条件 (3)当粒子速度为是时  则R′=,解得 R′=2d粒子, 若粒子沿OA方向射出,则会打在C点,根据几何关系可知:C点到O点在CD方向上的范围为l1= 粒子斜向下与右边界垂直方向成30°角射入时,刚好打在CD边界上,角度再大就不能打在右边界上了,根据几何关系可知l2= 所以范围为: 答:(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度为; (2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压满足; (3)若带电粒子的速度是,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围为.
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考点分析:
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如图所示,在E=1×103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4‑C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?

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manfen5.com 满分网一弹簧一端固定在倾角为37光滑斜面的底端,另一端拴住的质量m1=4kg的物块P,Q为一重物,已知Q的质量m2=8kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=600N/m,系统处于静止,如右图所示.现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始斜向上做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.(g=10m/s2
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(1)请补充完整某同学的实验步骤:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到    (填“a”或“b”)端,闭合开关S2,并将电阻箱R的阻值调到较大;
②闭合开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S2,调整电阻箱R的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的    ;读出此时电阻箱R的阻值,即等于电压表内阻RV
(2)实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器(最大阻值150Ω)B.滑动变阻器(最大阻值50Ω)
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用    (填序号).
(3)对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R    (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值RV;且在其他条件不变的情况下,若R越大,其测量值R的误差就越    (填“大”或“小”).
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某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50Hz.
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该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=______.其大小为a=______m/s2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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