(8分)畫出下圖中帶電粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力的方向。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)1932年,勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器;匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m、電荷量為+q ,在加速器中被加速,加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。
(1)求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比;
(2)求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t ;
(3)實際使用中,磁感應(yīng)強度和加速電場頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應(yīng)強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm,試討論粒子能獲得的最大動能E㎞。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負電的粒子(重力不計),以初速度v由狹縫S1,垂直進入電場強度為E的勻強電場中.
(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出,則必須在勻強電場區(qū)域加入勻強磁場,求勻強磁場B1的大小和方向.
(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進入一個矩形區(qū)域,該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場,粒子運動軌跡如圖所示,若射入點與射出點間的距離為L,求該區(qū)域的磁感應(yīng)強度B2的大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示, C、D為兩平行金屬板,C板帶正電,D板帶負電,C、D間加有電壓U=2.0×102V。虛線E為勻強磁場中的分界線,B1=B2=1.0×10-2 T,方向相反 。虛線F為過點O3的一條虛線,C、D、E、F相互平行,依次相距d="10m" ,F(xiàn)在金屬板中點O1由靜止釋放一質(zhì)量m=1.0×10-12kg、電荷量q=1.0×10-8C的粒子,粒子被電場加速后穿過小孔O2 ,再經(jīng)過磁場B1、B2偏轉(zhuǎn)后,通過點O3。不計粒子重力(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)求粒子從O1到O3點的運動時間;
(2)若自粒子穿過O2開始,右方與虛線F相距 40m處有一與之平行的擋板G正向左以速度勻速移動,當與粒子相遇時粒子運動方向恰好與擋板平行,求的大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分) 如圖a所示,豎直直線MN左方有水平向右的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計,比荷的正電荷置于電場中O點由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進入其右方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻,忽略磁場變化帶來的影響)。求:
(1)勻強電場的電場強度E;
(2)圖b中時刻電荷與O點的豎直距離r。
(3)如圖在O點下方d=39.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需要的時間。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,兩條平行虛線之間存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,虛線間的距離為L。金屬圓環(huán)的直徑也是L。自圓環(huán)從左邊界進入磁場開始計時,以垂直于磁場邊界的恒定速度v穿過磁場區(qū)域。規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流i的正方向,則圓環(huán)中感應(yīng)電流i隨其移動距離x的i~x圖象最接近:
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,用同種電阻絲制成的正方形閉合線框1的邊長與圓形閉合線框2的直徑相等.m和n是1線框下邊的兩個端點,p和q是2線框水平直徑的兩個端點.1和2線框同時由靜止開始釋放并進入上邊界水平、足夠大的勻強磁場中,進入過程中m、n和p、q連線始終保持水平.當兩線框完全進入磁場以后,下面說法正確的是
A.m、n和p、q電勢的關(guān)系一定有Um<Un,Up<Uq |
B.m、n和p、q間電勢差的關(guān)系一定有Umn=Upq |
C.進入磁場過程中流過1和2線框的電荷量Q1>Q2 |
D.進入磁場過程中流過1和2線框的電荷量Q1=Q2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,一個水平放置的矩形線圈abcd,在細長水平磁鐵的S極附近豎直下落,由位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ與磁鐵同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,則在下落過程中,線圈中的感應(yīng)電流的方向為 ( )
A.a(chǎn)bcda |
B.a(chǎn)dcba |
C.從abcda到adcba |
D.從adcba到abcda |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示的電路中,A1、A2為完全相同的燈泡,線圈L 的電阻忽略不計.下列說法中正確的是
A.閉合開關(guān)K接通電路時,A2先亮A1后亮,最后一樣亮 |
B.閉合開關(guān)K接通電路瞬間,A1和A2同時變亮 |
C.斷開開關(guān)K切斷電路時,A2立即熄滅A1過一會兒才熄滅 |
D.斷開開關(guān)K切斷電路時,A1,A2立即熄滅 |
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