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如圖所示,質(zhì)量為m=8.0×10-25kg,電荷量為q=1.6×10-15C的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿xOy平面射入第一象限內(nèi),且與x方向夾角大于等于300的范圍內(nèi),粒子射入時的速度方向不同,但大小均為v0=2.0×107m/s.現(xiàn)在某一區(qū)域內(nèi)加一方向向里且垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T,若這些粒子穿過磁場后都能射到與y軸平行的熒光屏MN上,并且當(dāng)把熒光屏MN向左移動時,屏上光斑長度和位置保持不變。求:

(1) 粒子從y軸穿過的范圍;

(2) 熒光屏上光斑的長度;

(3) 從最高點(diǎn)和最低點(diǎn)打到熒光屏MN上的粒子運(yùn)動的時間差。

(4)畫出所加磁場的最小范圍(用斜線表示)

 

【答案】

(1) 0---R  (2)=(1+) R  (3) t=(+0. 5)×10-8

 (4)           

 

【解析】設(shè)磁場中運(yùn)動的半徑為R,牛頓第二定律得:

   

解得R=0.1m                                            (2分)

當(dāng)把熒光屏MN向左移動時,屏上光斑長度和位置保持不變,說明電子出射方向平行,都沿-x方向,所加磁場為圓形,半徑為R=0.1。                                   (1分)

(1)電子從y軸穿過的范圍 :

初速度沿y軸正方向的粒子直接過y軸                               (1分)

速度方向在與x方向成300的粒子,轉(zhuǎn)過的角OO2A 為1200,             (2分)

粒子從y軸穿過的范圍       0---R                             (1分) 

(2)如圖所示,初速度沿y軸正方向的粒子, yC=R                  (1分) 

速度方向在與x方向成300的粒子,轉(zhuǎn)過的圓心角OO2B為1500       O2OA==300

yB=R+Rcosθ                                    (2分) 

熒光屏上光斑的長度 (1+) R                     (2分) 

(3)例子旋轉(zhuǎn)的周期 T===×10-8S                      (1分) 

在磁場中的時間差  t1= T                                (1分)

出磁場后,打到熒光屏的時間差     t2=                      (1分)

從最高點(diǎn)和最低點(diǎn)打到熒光屏MN上的粒子運(yùn)動的時間差。

t= t1- t2=(+0. 5)×10-8S                        (1分)  

(4)范圍見答案圖

 

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的球,被長為L的細(xì)繩吊起處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對小球施加水平向右的恒力F,小球開始向右運(yùn)動,當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°,小球速度恰好為0(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選修3-5)
(1)核能是一種高效的能源.
①在核電站中,為了防止放射性物質(zhì)泄漏,核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障:燃料包殼,壓力殼和安全殼(見圖甲).結(jié)合圖乙可知,安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是
混凝土
混凝土


②圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章,通過照相底片被射線感光的區(qū)域,可以判斷工作人員受到何種輻射.當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光,而鉛片下的照相底片未被感光時,結(jié)合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射;當(dāng)所有照相底片被感光時,工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射.
(2)下列說法正確的是
A.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
B.受普朗克量子論的啟發(fā),愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中,提出了光子說
C.核反應(yīng)方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,極易觀察到它的波動性
E.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系
F.β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G.中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量
H.升高放射性物質(zhì)的溫度,可縮短其半衰期
I.氫原子輻射出一個光子后,根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓拥碾妱菽茉龃螅送怆娮拥倪\(yùn)動加速度增大
J.對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”,入射光的波長必須小于這個波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
(3)如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上,車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)).一個質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度變?yōu)?00m/s,最后物體A靜止在車上.若物體A與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(g取10m/s2
①平板車最后的速度是多大?
②全過程損失的機(jī)械能為多少?
③A在平板車上滑行的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?黑龍江模擬)(按題目要求作答,寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案不得分)
如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的物體以v0=3.4m/s的初速度在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m離開桌子邊緣落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不計空氣阻力g取10m/s2
求:(1)物體離開桌面邊緣時的速度大小.
(2)物體落地點(diǎn)與桌子邊緣的水平距離.
(3)物體落地時的速度.

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(2005?青浦區(qū)模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的帶電金屬小球,用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M(M=2m)的不帶電木球相連,兩球恰能在豎直向上的足夠大且場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,以速度v勻速豎直向上運(yùn)動,當(dāng)木球升至a點(diǎn)時,細(xì)線突然斷裂,木球升至b點(diǎn)時速度為零.則木球速度為零時,金屬球的速度大小為
3v
3v
,a、b之間的電勢差為
Ev2
2g
Ev2
2g

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(2003?徐州一模)如圖所示,質(zhì)量為M的木板可以沿傾角為α的固定斜面無摩擦地滑下,欲使木板靜止在斜面上,木板上質(zhì)量為m的人應(yīng)以多大的加速度向下奔跑?

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同步練習(xí)冊答案
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