![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image008.jpg)
的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,
軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場
區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質(zhì)量為
,電荷量
為-
的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-
,0)
處,以初速度
,沿
軸正方向開始運(yùn)動,且
已知
。試求:使帶電粒子能穿越磁場
區(qū)域而不再返回電場中,磁場的寬度
應(yīng)滿足的條件.
3.(15分)甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑水平面上勻速相向行駛,速度均為6m/s.甲車上有質(zhì)量為m=1kg的小球若干個,甲和他的車及所帶小球的總質(zhì)量為M1=50kg,乙和他的車總質(zhì)量為M2=30kg�,F(xiàn)為避免相撞,甲不斷地將小球以相對地面16.5m/s的水平速度拋向乙,且被乙接住。假設(shè)某一次甲將小球拋出且被乙接住后剛好可保證兩車不致相撞,試求此時:
(1)兩車的速度各為多少?
(2)甲總共拋出了多少個小球?
4.(15分)初速度為零的帶正電荷的粒子經(jīng)AB間電場加速后,從B板的小孔射出,當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時,長方形abcd區(qū)域內(nèi)立即出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0T,方向與紙面垂直并交替變化的磁場(時而垂直紙面向外,時而垂直紙面向內(nèi),每1.57×10-2s變化一次,粒子到達(dá)P點(diǎn)時磁場方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子,PO垂直平分ab、cd,ab=cd=1.6m,
=3.0m,帶電粒子比荷q/m=50C/kg,重力不計(jì)。試求(極板A、B平行于ad,
3.14)
(1)加速電壓U=100V時,帶電粒子能否與中性粒子相碰,畫出它的軌跡;
(2)欲使帶電粒子能與中性粒子相碰,加速電壓U的最大值為多少?
|
|
![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image029.jpg)
5.(20分)如圖所示,兩根金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角平行放置,導(dǎo)軌間距0.5m,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。兩根金屬棒MN、PQ垂直導(dǎo)軌放置,由于摩擦,MN、PQ均剛好保持靜止。金屬棒MN、PQ質(zhì)量均為0.1kg,電阻均為0.1Ω,它們與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為 �?臻g有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T。現(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面向上的力F=1.2N垂直作用于金屬棒MN,取g=10m/s2。試求: (1)金屬棒MN的最大速度;
20090507 ![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image033.jpg)
1.(18分)解:(1)子彈打入木塊以及木塊運(yùn)動的整個過程中,子彈和兩木塊組成的系統(tǒng) 動量守恒。當(dāng)彈簧壓縮到最短時,A、B的速度相等,設(shè)為 則:![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image037.gif) (2)子彈打入木塊A的過程中,子彈和A組成的系統(tǒng)動量守恒 設(shè)二者共同速度為 ,則 ……(1) 當(dāng)彈簧達(dá)到最大長度時兩木塊速度相等,由動量宗教恒定律得: ……(2) 從子彈射入木塊A有共同速度 以后的A、B運(yùn)動過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故 ……(3)
彈簧的最大長度為:L= ……(4) 評分細(xì)則:第(1)問解答正確得6分,第(2)問得出式①和②各得3分,得出式③ 和結(jié)果得4分,得出式④得2份。 2.(18分)解:帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,設(shè)粒子進(jìn)入磁場時粒子的速度大小為 , 速度方向與 軸的夾角為![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image050.gif)
……① ……②
……③ 粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(如圖示)
……④ 要使粒子穿越磁場區(qū)域,磁場的寬度條件為:
……⑤ 即![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image062.gif)
評分標(biāo)準(zhǔn):對帶電粒子在電場中的運(yùn)動有正確判斷,并得出式①給4分,式②和③各得2 分。
![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image064.jpg)
3.(1)甲、乙兩小孩及兩車組成的系統(tǒng)總動量沿甲車的運(yùn)動方向,甲不斷拋球、乙接球后,當(dāng)甲和小車與乙和小車具有共同速度時,可保證剛好不撞。設(shè)共同速度為V,則 M1V1-M2V1=(M1+M2)V ……(1) ……(2) (2)這一過程中乙小孩及時的動量變化為
△P=30×6-30×(-1.5)=225(kg?m/s)…………(3) 每一個小球被乙接收后,到最終的動量彎化為 △P1=16.5×1-1.5×1=15(kg?m/s)
……(4) 故小球個數(shù)為 ……(5) 4.(1)經(jīng)電場加速后,設(shè)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時速度v,則 ……(1) ……(2)
此時,磁場出現(xiàn),粒子僅受洛侖茲力作用,做勻速圓周運(yùn)動,其運(yùn)動半徑r和周期T分別為
![](http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/9a965862f107b6d976b68cad9147942c.zip/73651.files/image074.jpg)
……(4)
,磁場反向,而粒子此時剛好到達(dá)PO直線上。可見粒子的運(yùn)動具有周期性。
因?yàn)?sub> =3.0m=3×2×0.5m…………(5)所以粒子可與中性粒相碰,軌跡如圖。 (2)欲使粒子能與中性粒子相碰,帶電粒子做圓周運(yùn)動的半徑R應(yīng)滿足 且 ……(7) 故 ……(8)
| | | |
|
|
|
|
| |
|
| |
| | |
---|
|
---|
| | | | |