满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直绑面向里的...

manfen5.com 满分网如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直绑面向里的勻强磁场,磁感应强度为B,两板及其上侧边缘连线均与磁场边界刚好相切.一带电粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从O1点竖直向下以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场、电场复合区域,然后恰好从左极板下边缘飞出,在极板间运动的时间为t.若仅撤去磁场,该粒子仍从O1点以相同的速度射入,经manfen5.com 满分网时间打到极板上.
(1)试判断该粒子带何种电荷;
(2)求两极板间电压U;
(3)若两极板不带电,保持磁场不变,带电粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入,欲使带电粒子不打在极板上,粒子的速度应满足什么条件?(已知sin2θ=2sinθ,tanθ=manfen5.com 满分网
(1)“沿直线通过圆形磁场、电场复合区域,然后恰好从左极板下边缘飞出”说明带电粒子电场力和洛伦兹力平衡,所受 电场力水平向左,由此可判电荷性质; (2)沿直线通过圆形磁场、电场复合区域,说明带电粒子电场力和洛伦兹力平衡,根据平衡即可求出电压; (3)带电粒子先做匀速圆周运动,出磁场后做匀速直线运动,临界是恰好从右板下边缘或上边缘用,几何关系可求出半径,然后利用牛顿第二定律即可求出两个临界速度. 【解析】 (1)由题意知:带电粒子从左极板下边缘飞出,该粒子受水平向左的电场力,与电场方向相同,所以粒子带正电 (2)设粒子从O1点射入的速度为V,极板长为L 在复合场做匀速直线运动:               ① 在电场中做类平抛运动:竖直方向;L-2R=vt     ② 水平方向:      ③ 又  L=vt           ④ 撤去磁场,仅受电场力,则:         ⑤ ①→⑤联立得                 ⑥ (3)设粒 子恰好右极板上边缘飞出时的偏转角为α,此时粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r1,有几何关系可知:               ⑦ 由①⑤得,         ⑧   由洛伦兹力提供向心力得:    ⑨ ⑦⑨联立得: 所以,粒子从两极板上端口飞出的条件为: 若粒子恰好从右板下边缘飞出时速度的偏转角为θ,此时粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r2, 由几何关系知                 ⑩ 由公式可得:     所以 由得: 所以粒子从两极板下端出口飞出的条件为 综上所述.欲使粒子不打在极板上,射入的速度满足的条件为 答:(1)该粒子带带正电 (2)两极板间电压 (3)欲使粒子不打在极板上,射入的速度满足的条件为
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,AB为倾龟θ=37°的绝缘直轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙.BP为半径R=1.0m的绝缘竖直光滑圆弧形轨道,O为圆心,圆心角∠BOP=143°、两轨道相切于B点,P、O两点在同一竖直线上.轻弹簧下端固定在A点上端自由伸展到C点,整个装置处在竖直向下的足够大的匀强电场中,场强E=1.0×106N/C.现有一质量m=2.0kg、带负电且电量大小恒为q=1.0×10-5C的物块(视为质点),靠在弹簧上端(不拴接),现用外力推动物块,使弹簧缓慢压缩到D点,然后迅速撤去外力,物块被反弹到C点时的速度VC=10m/So物块与轨道CB间的动摩擦因素μ=0.50,C、D间的距离L=1.Om5物块第一次经过B点后恰能到P点.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10m/s2) 
(1)求物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功W
(2)求B、C两点间的距离X;
(3)若在P处安装一个竖直弹性挡板,物块与挡板相碰后沿原路返回(不计碰撞时的能量损失),再次挤压弹簧后又被反弹上去,试判断物块是否会脱离轨道?(要写出判断依据)

manfen5.com 满分网 查看答案
温州机场大道某路口,有按倒计时显示的时间显示灯.一辆汽车在平直路面上正以36km/h的速度朝该路口停车线匀速前行,在车头前端离停车线70m处司机看到前方绿灯刚好显示“5“.交通规则规定:绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过.则:
(1 )若不考虑该路段的限速,司机的反应时间为1s,司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线通过停车线,则汽车的加速度至少多大?
(2)若该路段限速60km/h,司机的反应时间为1s,司机反应过来后汽车先以2m/s2的加速度沿直线加速3s,为了防止超速,司机在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速直行,结果车头前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度大小(结果保留二位有效数字).
查看答案
某实验小组想探究一款刚上市的手机电池的输出功率及其他参数,实验步骤如下.
步骤一:准备器材:刚开封的新电池、电压表(量程3V、内阻较大)、电流表(量程0.6A、内阻很小)、滑动变阻器、电键、导线.
步骤二:将电池放在充电器上充电,直到显示充电完毕.
步骤三::甲同学取下电池,将其与其它器材搭配,设计出了图(1)所示的电路.
问题1:细心的乙同学发现了图(1)电路中导线的连接有不妥当之处,她发现的______线(填导线上的名称)
步骤四:导线调整后,改变滑片位置,得到了如下表中的实验数据.
I/A0.060.140.240.360.440.54
U/V1.951.871.801.761.641.56
步骤五:丙同学在方格纸上建立了直角坐标系,准备画出“U-I”图线.他已经描出了两个数据点,如图(2)所示.
问题2:请你帮他描出剩余的数据点,并作出“U-I”图线.
步骤六:分析研究
问题3:根据以上研究,可求出通过电池的电流为0.36A时,电池输出功率为______ W  (保留两位有效数字).
问题4:丁同学认为,既然是研究电池的输出功率,就应该画出输出功率P随电流I的变化图线,你认为“P-I”图线是______(填“直线”或“曲线”).
问题5:乙同学认为调整导线后的实验电路,虽然测出了实验数据,但在搡作过程中存在安全隐患.大家思考后,从实验室又找来了一个定值电阻(阻值约为2Ω)作为保护电阻接入电路,此电路既能测出不同负载下电池的输出功率,又能消除安全隐患,请在图(3)方框内画出他们修改的电路图.manfen5.com 满分网
查看答案
某实验小组想利用图(甲)所示的单摆装置来验正机械能守恒定,但需要先测定当地的重力加速度.他们从实验室找来了如图(乙)所示的实验器材.
(1)在测量当地的重力加速度时,除器材a、c外,还应选择的器材有______(填器材下的字母).若测量过程中悬点松动,则测出的重力加速度______真实重力加速度(填“大于、等于或小于”).
(2)用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图所示,则小球的直径为______ cm.
(3)重力加速度测出后,继续验证摆球的机械能是否守恒,需要的器材有______(填器材下的字母).取最低点D处为零势面,横坐标h为小球离最低点的高度,纵坐标E为小球的动能或势能(m为小球的质量).推据记录的实验数据,处理后得到图(丙)所示的实验图象,经分析后可以得出的结论是:______manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示,垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内,电阻均匀的正方形导线框abcd位于虚线区域的中央,两正方形共面且四边相互平行.现将导线框先后朝图示两个方向以V、3v速度分别匀速拉出磁场,拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框.比较两次移出磁场的两过程中,以下说法正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.导体框ab边中产生的感应电流方向相反
B.导体框cd边两端电势差的大小相同
C.通过导体框某一截面的电量相同
D.导体框中产生的焦耳热相同
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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