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如圖所示,從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質量為m,電荷量為+q)。為測定其飛出的速度v0的大小,現讓其先經過一個磁感應強度為B、區域為半圓形的勻強磁場,經該磁場偏轉后,α粒子恰好能夠沿x軸進入右側的平行板電容器M板上的狹縫,并打到置于N板上的熒光屏上,此時通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現了一個亮點。閉合電鍵S后,調節滑動變阻器的滑動觸頭P,當觸頭位于滑動變阻器的中央位置時,通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好消失。已知電源電動勢為E,內阻為r0,滑動變阻器的總阻值R0=2 r0。求:
  (1)α粒子的速度υ0的大小;
  (2)滿足題意的α粒子,在磁場中運動的總時間t
  (3)該半圓形磁場區域的半徑R。
解: ①由閉合電路的歐姆定律,回路中的電流強度 ① 兩極板間的電壓 ② 對某一α粒子,在加速電場中應用動能定理得: ③聯立①②③解出 ②由題意,“粒子向上射入磁場偏轉900后射出,后來又從O點返回磁場再偏轉900,最后向上射出磁場.故所求 t=T×2 ⑤ 又 ⑥聯立⑤、⑥解出 ③設α粒子在磁場中的軌跡半徑為r,則 ⑦ 由題意, ⑧ 由⑦⑧結合,解出
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2L,分別帶有等量的負、正電荷,在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計),孔的下沿右側有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質量為m,電荷量為g(g>0)的小球(可視為質點),在外力作用下靜止在軌道的中點P處.孔的下沿左側也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板L處有一固定檔板,長為L的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場力作用下由靜止開始向左運動,穿過小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質量都可以忽略不計,可認為小球與Q接觸過程中不損失機械能.小球從接觸Q開始,經歷時間To第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
(k>1)求:
(l)小球第一次接觸Q時的速度大小;
(2)假設小球第n次彈回兩板間后向右運動的最遠處沒有到達B板,試導出小球從第n次接觸Q,到本次向右運動至最遠處的時間Tn的表達式;
(3)若k=2,且小孔右側的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力為f=
qE
4
,試求帶電小球最終停止的位置距P點的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?宣武區一模)如圖所示,把中心帶有小孔的平行放置的兩個圓形金屬板M和 N,連接在電壓恒為U的直流電源上.一個質量為m,電荷量為q的微觀正粒子,以近似于靜止的狀態,從M板中心的小孔進入電場,然后又從N板中心的小孔穿出,再進入磁感應強度為B的足夠寬廣的勻強磁場做中運動. 那么:
(1)該粒子從N板中心的小孔穿出時的速度有多大?
(2)該粒子在磁場中受到的洛侖茲力是多大?
(3)若圓形板N的半徑為R,如果該粒子返回后能夠直接打在圓形板N的右側表面上,那么該磁場的磁感應強度B至少為多大?

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科目:高中物理 來源:2008年北京市豐臺區高三物理二模 題型:038

如圖所示,從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質量為m,電荷量為+q).為測定其飛出的速度v0的大小,現讓其先經過一個磁感應強度為B、區域為半圓形的勻強磁場,經該磁場偏轉后,α粒子恰好能夠沿x軸進入右側的平行板電容器M板上的狹縫,并打到置于N板上的熒光屏上,此時通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現了一個亮點.閉合電鍵S后,調節滑動變阻器的滑動觸頭P,當觸頭位于滑動變阻器的中央位置時,通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好消失.已知電源電動勢為E,內阻為r0,滑動變阻器的總阻值R0=2r0.求:

(1)α粒子的速度υ0的大小;

(2)滿足題意的α粒子,在磁場中運動的總時間t

(3)該半圓形磁場區域的半徑R.

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科目:高中物理 來源:0101 月考題 題型:計算題

如圖所示,從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質量為m,電荷量為+q)。為測定其飛出的速度v0的大小,現讓其先經過一個磁感應強度為B、區域為半圓形的勻強磁場,經該磁場偏轉后,α粒子恰好能夠沿x軸進入右側的平行板電容器M板上的狹縫,并打到置于N板上的熒光屏上,此時通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現了一個亮點。閉合電鍵S后,調節滑動變阻器的滑動觸頭P,當觸頭位于滑動變阻器的中央位置時,通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好消失。已知電源電動勢為E,內阻為r0,滑動變阻器的總阻值R0=2r0。求:
(1)請畫出α粒子運動全過程的軌跡;
(2)α粒子的速度v0的大小;
(3)滿足題意的α粒子,在磁場中運動的總時間t;
(4)該半圓形磁場區域的半徑R。

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