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如图,一个质子和一个α粒子从容器A下方的小孔S,无初速地飘入电势差为U的加速电场...

如图,一个质子和一个α粒子从容器A下方的小孔S,无初速地飘入电势差为U的加速电场.然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,MN为磁场的边界.已知质子的电荷量为e,质量为m,α粒子的电荷量为2e,质量为4m.求:
(1)质子进入磁场时的速率v;
(2)质子在磁场中运动的时间t;
(3)质子和α粒子在磁场中运动的轨道半径之比rH:rα

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1、根据动能定理求出粒子进入磁场时的动能. 2、根据洛伦兹力提供向心力,可求出粒子的轨道半径r,再根据周期公式,求出周期T,因为质子在磁场中做一半圆运动,所以运动时间为,代入数据求解即可. 3、根据带电粒子在磁场做匀速圆周运动的轨道半径公式,代入数据相比,即可求出质子和α粒子在磁场中运动的轨道半径之比. 【解析】 (1)质子在电场中加速 根据动能定理: 得 (2)质子在磁场中做匀速圆周运动 根据洛伦兹力提供向心力: 解得 又因为 所以 因为质子在磁场中做一半圆运动, 所以运动时间为 (3)由以上式子可知  所以   答:1)质子进入磁场时的速率v为; (2)质子在磁场中运动的时间t为; (3)质子和α粒子在磁场中运动的轨道半径之比rH:rα=1:.
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考点分析:
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在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测电阻丝阻值约为4Ω.
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径d.其中一次测量结果如图所示,图中读数为d=______ mm.
(2)为了测量电阻丝的电阻R,除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
电压表V,量程3V,内阻约3kΩ
电流表A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω
电流表A2,量程100μA,内阻约2000Ω
滑动变阻器R1,0~1750Ω,额定电流0.3A
滑动变阻器R2,0~50Ω,额定电流1A
电源E1(电动势为1.5V,内阻约为0.5Ω)
电源E2(电动势为3V,内阻约为1.2Ω)
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表______,滑动变阻器______,电源______.(填器材的符号)
(3)请在方框图中画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图,并在图中标明所选器材的符号.
(4)请根据电路图,在如图所给的实物图中画出连线.
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(5)用测量量表示计算材料电阻率的公式是ρ=______(已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l).
(6)有的同学认为本实验中可以不使用滑动变阻器,只要准确测量一组电压和电流数据就够了.你觉得一定要使用滑动变阻器吗?简述你的理由是:______
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如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关于上述情景,下列说法正确的是( )
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A.两次上升的最大高度相比较为H<h
B.有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C.有磁场时,电阻R产生的焦耳热为manfen5.com 满分网
D.有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsinθ
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如图所示,一个面积为S、匝数为N、电阻为R的矩形线圈,在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线框每秒转数为 n.当线框转到如图所示的位置开始计时.则( )
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A.感应电动势最大值为2πnBS
B.感应电流的有效值为manfen5.com 满分网
C.感应电动势的瞬时值表达式为2πnNBScos(2πnt)
D.感应电流的瞬时值表达式为manfen5.com 满分网
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在如图所示的电路中,灯A1和A2是规格相同的两盏灯.当开关闭合后达到稳定状态时,A1和A2两灯一样亮.下列判断正确的是( )
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A.闭合开关时,A1、A2同时发光
B.闭合开关时,A1逐渐变亮,A2立刻发光
C.断开开关时,A1逐渐熄灭,A2 立即熄灭
D.断开开关时,A1和A2均立即熄灭
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如图为一单摆做简谐运动的振动图象,在如图所示的时间范围内,下列判断正确的是( )
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A.0.2s时的位移与0.4s时的位移相同
B.0.2s时的回复力与0.4s时的回复力相同
C.0.4s时的动量与0.6s时的动量相同
D.0.4s时的加速度与0.6s时的加速度相同
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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