如图所示,在直角坐标系的原点O处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右边有一很薄的挡板,挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形.已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速度为υ,MN的长度为L.(不计带电粒子的重力)
(1)若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上,则电场强度E
的最小值为多大?在电场强度为E
时,打到板上的粒子动能为多大?
(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使板右侧的MN连线上都有粒子打到,磁场的磁感应强度不能超过多少(用m、υ、q、L表示)?若满足此条件,放射源O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?
考点分析:
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中国“嫦娥一号”绕月探测卫星完成三次近月制动后,成功进入周期T=127min、高度h=200km的近月圆轨道.
(1)已知月球半径为R=1.72×10
6 m,求卫星在高度200km的圆轨道上运行的速度υ和轨道处的重力加速度g.
(2)“嫦娥一号”轨道的近月点到月球球心的距离r
近=193km,远月点到月球球心的距离r
远=194km.张明、王玉两同学利用不同方法分别计算出卫星经过近月点时速度v
近、近月点到月球球心的距离r
近和经过远月点时速度υ
远、远月点到月球球心的距离r
远的关系.
张明的方法:
=
=
由(1)、(2)得υ-υ=
(r-r)=g(r-r)
王玉的方法:
mυ-
mυ=mg(r-r) 得υ-υ=2g(r-r)
请分别对这两个同学的计算方法作一评价,并估算从远月点到近月点卫星动能的增量.(卫星质量为1650kg,结果保留两位有效数字)
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如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着边界.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t
穿出磁场.图乙所示为外力F随时间t变化的图象.若线框质量为m、电阻R及图象中的F
、t
均为已知量,则根据上述条件,请你推出:
(1)磁感应强度B的表达式;
(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式.
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如图所示,斜面倾角为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),一木块从斜面顶端A由静止开始下滑,当滑到B时进入水平面滑行到C点停止.已知木块与斜面和水平面之间的动摩擦因数相同,AB和BC间的距离相等,且为S.不计木块从斜面底端进入水平面时的机械能损失.
(1)木块与斜面和水平面之间的动摩擦因数μ是多大?
(2)若S=5m,则木块刚进入水平面时的速度是多大?
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如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球的质量相等,A球带正电.平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零.
(1)指出B球和C球分别带何种电荷,并说明理由.
(2)若A球带电荷量为Q,则B球所带电荷量为多少?
(3)若A球带电荷量减小,B、C两球带电荷量保持不变,则细线AB、BC中的拉力分别如何变化?
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选修3-3试题:
如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体,已知容器横截面积为S,活塞重为G,大气压强为P
.若活塞固定,密封气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q
1; 若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q
2.
(1)Q
1和Q
2哪个大些?气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同?
(2)求在活塞可自由滑动时,密封气体温度升高1℃,活塞上升的高度h.
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