M、N两板相距为d,板长为5d,两板不带电,板间有垂直于纸面的匀强磁场,如图所示,一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间,为了使电子都不从板间穿出,磁感应强度B的范围( )(设电子电量为e,质量为m)
A.B
B.或
C.
D.或
高三物理单选题中等难度题
两块长5d、相距d的水平平行金属板,板间有垂直于纸面的匀强磁场.一大群电子从平行于板面的方向、以相等大小的速度v从左端各处飞入(图).为了不使任何电子飞出,板间磁感应强度的最小值为___________________.
高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
M、N两板相距为d,板长为5d,两板不带电,板间有垂直于纸面的匀强磁场,如图所示,一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间,为了使电子都不从板间穿出,磁感应强度B的范围( )(设电子电量为e,质量为m)
A.B
B.或
C.
D.或
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,空间有相互平行、相距和宽度也都为L的I、II两区域,I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场,I区域磁场向内、磁感应强度为,II区域磁场向外,大小待定。现有一质量为,电荷量为的带电粒子,从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速,粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场,然后又从I区右边界成45°角射出。
(1)求加速电场两极板间电势差;
(2)若II区磁感应强度也是时,则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少?
(3)为使粒子能返回I区,II区的磁感应强度应满足什么条件?并求出粒子从左侧进入I区到从左侧射出I区需要的最长时间。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
磁流体发电是一项新兴技术,如图是它的示意图.相距为的两平行金属板、之间有一个很强的磁场.一束等离子体(即高温正电离的气体,含有大量正、负带电粒子)以速度沿垂直于磁场的方向射入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转, 、板上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压.若、两板间的磁场、电场按匀强磁场、匀强电场处理,磁感应强度为.
()求这个发电机的电动势.
()发电机的输出端、间接有阻值为的电阻,设、两平行金属板的面积为,两板间等离子体的导电率为(即电阻率的倒数).
.在图示磁极配置的情况下,判断通过电阻的电流方向.
.计算通过电阻的电流大小.
高三物理简答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,空间有相互平行、相距和宽度也都为L的I、II两区域,I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场,I区域磁场向内、磁感应强度为B0,II区域磁场向外,大小待定。现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子,从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速,粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场,然后又从I区右边界成45°角射出。
(1)求加速电场两极板间电势差U,以及粒子在I区运动时间t1。
(2)若II区磁感应强度也是B0时,则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少。
(3)为使粒子能返回I区,II区的磁感应强度B应满足什么条件,粒子从左侧进入I区到从左侧射出I区需要的最长时间。
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如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距为L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场。磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直于导轨平面向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直于导轨平面向下,当导体棒EF以初速度 沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体捧一直静止在导轨上,若已知两导体棒质量均为m,电阻均为R,导体棒EF上滑的最大位移为S,导轨电阻不计。空气阻力不计,重力加速度为g,试求在导体棒EF上滑的整个过程中
(1)导体摔则受到的最大摩擦力;
(2)通过导体棒MN的电量;
(3)导体棒MN产生的焦耳热
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如图所示为一种质谱仪的构造原理图,它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。让离子源发出的不同带电粒子,经一对相距为d、两极板间电压为U的平行正对金属板所形成的加速电场加速后,从紧靠金属板的平板S上的狭缝P沿垂直平板S射入以平板S为边界的有界匀强磁场中,并在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上,底片厚度可忽略不计,且与平板S重合。磁场的磁感应强度为B、方向与速度方向垂直。
根据粒子打在底片上的位置,便可以对它的比荷(电荷量与质量之比)的情况进行分析。在下面的讨论中,带电粒子进入加速电场的初速度、粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。
(1)若某带电粒子打在照片底片上的A点,测得A与P之间的距离为x,求该粒子的比荷q/m;
(2)若有两种质量不同的正一价离子,它们的质量分别为m1和m2,它们经加速电场和匀强磁场后,分别打在照相底片上的A1和A2两点。已知电子的电荷量为e,求A1、A2间的距离△x。
(3)若有两种质量不同的正一价离子,质量分别为m1和m2,它们经加速电场和匀强磁场后,分别打在照相底片上的A1和A2两点,测得P到A2的距离与A1到A2的距离相等,求这两种离子的质量之比m1/m2;
(4)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子(1H和2H),它们分别打在照相底片上相距为d1的两点;若用这个质谱仪分别观测碳的两种同位素离子(12C和14C),它们分别打在照相底片上相距为d2的两点。请通过计算说明,d1与d2的大小关系;
(5)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子,它们分别打在照相底片上相距为d的两点。为了便于观测,希望d的数值大一些为宜,试分析说明为使d增大一些可采取哪些措施;
(6)若氢的两种同位素离子的电荷量均为e,质量分别为m1和m2,且已知m1>m2,它们同时进入加速电场。试分析说明这两种粒子哪一种先到达照相底片,并求出它们到达照相底片上的时间差Δt。
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(17分)如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下.当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上,若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求:
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;(2)导体棒EF上升的最大高度.
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(17分)如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下.当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上,若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求:
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;(2)导体棒EF上升的最大高度.
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如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,
求:
(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;
(2)导体棒EF上升的最大高度.
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