优课网
首页
数学
语文
英语
化学
物理
政治
历史
生物
首页
> 如图所示,电离室中存在大量密度相同、大小不同的球状纳米粒子,它们在电离室电离后均带正电,且所带电量与其表面积成正比。电离后的纳米粒子缓慢地通过小孔O1进入板间电压为-高三物理
如图所示,电离室中存在大量密度相同、大小不同的球状纳米粒子,它们在电离室电离后均带正电,且所带电量与其表面积成正比。电离后的纳米粒子缓慢地通过小孔O1进入板间电压为-高三物理
题目简介
如图所示,电离室中存在大量密度相同、大小不同的球状纳米粒子,它们在电离室电离后均带正电,且所带电量与其表面积成正比。电离后的纳米粒子缓慢地通过小孔O1进入板间电压为-高三物理
题目详情
如图所示,电离室中存在大量密度相同、大小不同的球状纳米粒子,它们在电离室电离后均带正电,且所带电量与其表面积成正比。电离后的纳米粒子缓慢地通过小孔O
1
进入板间电压为U的电场加速后,又从小孔O
2
沿水平方向射入右方匀强磁场区域。已知匀强磁场区域I Ⅱ的水平宽度均为d,竖直方向足够长,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外。设这些纳米粒子的最小半径为r
0
,其他粒子半径均为r
0
的整数倍,且半径最小的纳米粒子质量为m
0
、带电量为q
0
,不计纳米粒子的重力。已知球表面积公式S=4πr
2
,球体积公式
.求;
(1)半径为r
0
和2r
0
的纳米粒子经电场加速后速度之比;
(2)要使所有的纳米粒子均能穿过磁场区域,确定加速电压U应满足何条件;
(3)若加速电压取U
0
时,半径为r
0
的粒子恰好不能穿过磁场区域。求出这种情况下,半径为2r
0
的纳米粒子先后穿过磁场区域I和Ⅱ经历的总时间t。
题型:计算题
难度:偏难
来源:模拟题
答案
解:(1)根据动能定理
对半径为r0的粒子有
对半径为2r0的粒子有
由题目条件知q2=4q0,m2=8m0
由以上三式得
(2)任意选取某质量为m、带电量为q的粒子来研究,设它在磁场中运动的半径为R
由
,
得
根据题目条件
,q=k·4πr2,故
正比于粒子半径r,由此知,半径为r0的粒子在磁场中做圆周运动的半径最小,只要它能穿过磁场,其他粒子均能穿过
即所有粒子均能穿过磁场的条件为
解得加速电压应满足的条件为
(3)半径为r0和半径为2r0的粒子轨迹分别如图中1、2所示
由上问可得两粒子在磁场中的半径分别为
,
根据题意R0=d,又q2=4q0,m2=8m0
得
设半径为2r0的粒子通过磁场区域I时,速度方向转过的角度为θ,则
得θ=45°
它穿过磁场区域I和Ⅱ经历的总时间
上一篇 :
磁流体推进船的动力来源于电流
下一篇 :
一质量为m、带电量为+q的粒子
搜索答案
更多内容推荐
如图所示,在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向,以相同的动能射入两极板间,其中氘核沿直线运动,未发生偏转,质子和氚核发-高二物理
在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的-高二物理
如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A,C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与滑动变阻器相连,变阻器接入电路的电阻为R-高三物理
在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的-高二物理
医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触-高三物理
某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是[]A、B、C、D、-高二物理
图中y轴右侧为磁感应强度为B的匀强磁场,y轴的左侧为电场强度为E的匀强电场,现有一电子从x轴上某点A与x轴成60°角的方向以速度v0飞进磁场中运动,继而垂直于y轴飞进电场中,-高二物理
如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直于纸向向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为-高三物理
如图所示,在倾角为α的的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当-高三物理
如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB、CD间的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电荷量为-q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场-高三物理
在磁场中的同一位置放置一条固定方向的直导线,导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样。图中的四幅图象表现的是导线受的力F与通过导-高三物理
如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方-高二物理
如图甲所示,质量为m=50g,长l=10cm的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖起向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1/3T。未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向-高三物理
如图所示的匀强磁场,磁感应强度为0.2T,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为0.2m,导线中电流为1A。该导线所受安培力的大小为[]A.0.01NB.0.02NC.0.03ND.0.04N-高二物理
在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长20m,通有从东向西的电流30A,问地磁场对这根导线-高二物理
关于磁场对通电直导线作用力的大小,下列说法中正确的是[]A、通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小,但不为零B、通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C、作用力的大小跟导-高二物理
如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强-高二物理
如图所示,已知磁场与电流的方向,同时又画出了通电导线在磁场中所受安培力的方向,那么图中安培力方向不正确的是[]A.B.C.D.-高二物理
光滑的金属导轨相互平行,它们在平面与水平面夹角为45°,磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场竖直向上穿过导轨,此时导轨上放一重0.1N、电阻0.2Ω的金属棒,导轨间距L=0.4m,导-高二物理
赤道上的地磁场可以看成沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是B=0.50×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线,长L=20m,载有从东到西的电流I=30A。地磁场对这根导-高二物理
将氢原子中电子的运动看作绕氢核做匀速圆周运动,这时在研究电子运动的磁效应时,可将电子的运动等效为一个环形电流,环的半径等于电子的轨道半径r.现对一氢原子加上一外磁-高一物理
关于通电导线所受安培力F的方向,在下图所示的各图中正确的是[]A.B.C.D.-高二物理
如图所示,一根通有电流I(电流方向向右)的直铜棒MN,用导线水平悬挂在磁感应强度为B,垂直纸面向里的匀强磁场中,此时两根悬线处于紧张状态,下列哪些措施可使悬线中张力为零-高二物理
三角形导线框abc放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图像如图所示。t=0时磁感应强度方向垂直纸面向里,则在0~4s时间内,线框的ab边所受安培-高二物理
一通电细杆置于倾斜的导轨上,杆与导轨间有摩擦,当有电流时直杆恰好在导轨上静止。如图是它的四个侧视图,标出了四种可能的磁场方向,其中直杆与导轨间的摩擦力可能为零的是-高二物理
如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2,则此时b受-高三物理
电子感应加速器的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室。图甲为侧视图,图乙为真空室的俯视图。电磁铁中通以交变电流,使两极间的磁场周-高三物理
(22分)如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,-高三物理
如图,在水平方向的匀强磁场中,有甲、乙两带电小球,将它们用绝缘长线相连,带电小球间库仑力空气阻力均不计,在同一水平面上将线拉直后同时释放,两球都沿竖直方向运动,则-高一物理
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,-高二物理
在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直、长度为2m的通电导线,导线中的电流为5.0A,求这条导线所受安培力?如果将导线转动90°,使导线与磁场平行,求此时导-高一物理
如图所示,一电子(电荷量数值为e,质量为m)以速度垂直射入宽度为d的匀强磁场中,磁场上、下方向范围无限大,穿出磁场时的速度方向与电子原来入射时的速度方向间的夹角是30°,-高二物理
如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点,则()A.粒子a、b的电量-高二物理
赤道附近的地磁场可以看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是,如果赤道上有一根沿东西方向的直导线长10m,通有从西向东的电流20A,求地磁场对这根导线的作用力有多-高二物理
如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向里的电流,用N表示磁铁对桌面的压力,用f表示桌面对磁铁的摩擦-高二物理
如图所示,金属棒ab用软导线悬挂在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,ab通以如图所示的电流I,此时悬线有一定的张力,若要使悬线张力为零,下列做法中有可能实现-高二物理
条形磁铁放在水平桌面上,左端为N极,右端为S极,在其正中央上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则磁铁对桌面压力___________(填增大、减小-高二物理
如图,虚线的左下方存在匀强磁场大小B。A、B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点)。A带正电q,B不带电且用长为L的细绳竖直悬挂在O点。整个空间存在竖直向上的匀强-高三物理
两个电荷量分别为q和-q的带电粒子分别以速度va和vb沿射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,如图-高二物理
如图为一个质量为m、电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动-高二物理
一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变-高二物理
如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用),粒子的比荷为-高三物理
如图所示,金属板放在垂直于它的匀强磁场中,当金属板中有电流通过时,在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差,这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B,金-高三物理
有a、b、c三个带正电粒子,其质量之比为ma:mb:mc=1:2:3,带电量相同,以相同的初动能垂直射入同一匀强磁场中,都做匀速圆周运动,则()A.轨道半径最大的是aB.轨道半径最大的是cC.-高三物
下列运动(电子只受电场或磁场力的作用)不可能的是-高三物理
如图所示,单匝矩形线框的ab边长l1=20cm,bc边长l2=10cm,线框电阻R=2.0Ω,置于B=0.3T的匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,ad边恰好处于磁场边缘。若用力拉动线框,使-高一物
如图所示,是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置,虚线是电子的运动轨迹,那么A端接直流高压电源的极(正或负),C为蹄形磁铁的极(N或S)。-高二物理
(18分)如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在POy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;POx区域为无场-高二物理
如图所示,在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场,磁场区域上边界刚好与直线y=a重合,磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为(a,0)的A点以某一速度进入磁场区域,进入磁场时速-高二物理
如图,一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的磁场,则滑到底端时A.v变大B.v变小C.v不变D.不能确定v的变化-高二物理
返回顶部
题目简介
如图所示,电离室中存在大量密度相同、大小不同的球状纳米粒子,它们在电离室电离后均带正电,且所带电量与其表面积成正比。电离后的纳米粒子缓慢地通过小孔O1进入板间电压为-高三物理
题目详情
(1)半径为r0和2r0的纳米粒子经电场加速后速度之比;
(2)要使所有的纳米粒子均能穿过磁场区域,确定加速电压U应满足何条件;
(3)若加速电压取U0时,半径为r0的粒子恰好不能穿过磁场区域。求出这种情况下,半径为2r0的纳米粒子先后穿过磁场区域I和Ⅱ经历的总时间t。
答案
对半径为r0的粒子有
对半径为2r0的粒子有
由题目条件知q2=4q0,m2=8m0
由以上三式得
(2)任意选取某质量为m、带电量为q的粒子来研究,设它在磁场中运动的半径为R
由
得
根据题目条件
即所有粒子均能穿过磁场的条件为
解得加速电压应满足的条件为
(3)半径为r0和半径为2r0的粒子轨迹分别如图中1、2所示
由上问可得两粒子在磁场中的半径分别为
根据题意R0=d,又q2=4q0,m2=8m0
得
设半径为2r0的粒子通过磁场区域I时,速度方向转过的角度为θ,则
得θ=45°
它穿过磁场区域I和Ⅱ经历的总时间