题目内容

如图(a)所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调[如图(b)]；右为水平放置的长为d的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B，一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1，能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场。O到感光板的距离为，粒子电荷量为q，质量为m，不计重力。
(1)若两狭缝平行且盘静止[如图(c)]，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M上，求该粒子在磁场中运动的时间t；
(2)若两狭缝夹角为θ0，盘匀速转动，转动方向如图(b)。要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围（设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2）。
解：(1)粒子运动半径为 ①
由牛顿第二定律 ②
匀速圆周运动周期 ③
粒子在磁场中运动时间 ④
(2)如图所示，设粒子运动临界半径分别为R1和R2
 ⑤

 ⑥

设粒子临界速度分别为v1和v2，由②⑤⑥式，得
 ⑦
 ⑧
若粒子通过两转盘，由题设可知 ⑨
联立⑦⑧⑨，得对应转盘的转速分别为
 ⑩ 
 
粒子要打在感光板上，需满足条件
练习册系列答案
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精英家教网如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动．若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是
 
（用符号表示）；若测得x=1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为
 
m．
质量为2m的长木板静止地放在光滑的水平面上，如图a所示，质量为m的小铅块（可视为质点）以水平速度v0滑上木板左端，恰能滑至木板右端与木板相对静止，铅块运动中所受的摩擦力始终不变.现将木板分成长度与质量均相等的两段（1、2）后紧挨着仍放在此水平面上，让小铅块以相同的初速度由木板1的左端开始滑动，如图b所示，由下列判断中正确的是（    ）

A.小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止

B.小铅块仍滑到木板2的右端与之保持相对静止

C.小铅块滑过木板2的右端后飞离木板

D.上面的三种情况都有可能出现

如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是      （用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为       m。

如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是      （用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为       m。

 

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