【題目】如圖甲所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場，一束比荷為＝106C/kg帶正電的粒子流（重力不計(jì)），以速度v0＝104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一具有理想邊界的半圓形變化磁場區(qū)域，O為圓心，區(qū)域直徑AB長度為L＝1m，AB與水平方向成45°角。區(qū)域內(nèi)有按如圖乙所示規(guī)律作周期性變化的磁場，已知B0＝0.5T，磁場方向以垂直于紙面向外為正。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后，恰好從下極板邊緣O點(diǎn)與水平方向成45°斜向下射入磁場。求：

(1)兩金屬極板間的電壓U是多大？

(2)若T0＝0.5s，求t＝0s時(shí)刻射入磁場的帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和離開磁場的位置；

(3)要使所有帶電粒子通過O點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再從AB兩點(diǎn)間越過，求出磁場的變化周期T0應(yīng)滿足的條件。

【答案】(1)100V；(2)；(3)

【解析】

本題考查帶電粒子在電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)和在磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理和洛倫茲力提供向心力公式以及周期公式進(jìn)行求解。

解：（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，從O點(diǎn)射出時(shí)速度

由動(dòng)能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）由周期公式可知

由可知

粒子在磁場中經(jīng)過半周從OB中穿出，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

射出點(diǎn)在AB間離O點(diǎn)；

（3）粒子運(yùn)動(dòng)周期

粒子在、等時(shí)刻射入時(shí)，粒子最可能從AB間射出

如圖，由幾何關(guān)系可得臨界時(shí)，

要不從AB邊界射出，應(yīng)滿足

得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b以同心O點(diǎn)共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)時(shí)，則b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是（　�。�

A. 順時(shí)針，且b具有擴(kuò)張趨勢 B. 順時(shí)針，且b具有收縮趨勢

C. 逆時(shí)針，且b具有擴(kuò)張趨勢 D. 逆時(shí)針，且b具有收縮趨勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50cm，擺球直徑為2.0cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為99.9s．則

(1)該擺擺長為_______cm。

(2)如果他測得的g值偏小，可能的原因是 （______）

A.測擺線長時(shí)擺線拉得過緊

B.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了

C.開始計(jì)時(shí)，秒表過遲按下

D.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次

(3)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的周期T，從而得出幾組對(duì)應(yīng)的L和T的數(shù)值，再以L為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線（如圖），并求得該直線的斜率K．則重力加速度g=_______（用k表示），若某同學(xué)不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑代入來計(jì)算擺長，則用此表達(dá)式計(jì)算得到的g值會(huì)_______（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的質(zhì)譜儀,電容器兩極板相距為d,兩極板間電壓為U,極板間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,一束電荷量相同的帶電粒子從圖示方向射入電容器,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場,結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn),兩點(diǎn)間距離為R,磁場方向均垂直紙面向外,設(shè)粒子所帶電荷量為q,且不計(jì)粒子所受重力,則:

(1).判斷帶電粒子的電性

(2).求帶電粒子的速度

(3).打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差m是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧．滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到a點(diǎn)，已知ab＝0.8m，bc＝0.4m，那么在整個(gè)過程中（　�。�

A. 彈簧彈性勢能的最大值是6J

B. 滑塊動(dòng)能的最大值是6J

C. 從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功是6J

D. 滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則(　　)

A. a，b兩點(diǎn)的線速度相同

B. a，b兩點(diǎn)的角速度相同

C. 若θ＝30°，則a，b兩點(diǎn)的線速度之比va∶vb＝ ∶2

D. 若θ＝30°，則a，b兩點(diǎn)的向心加速度之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于物理科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是　　

A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B. 庫侖提出了庫侖定律，并最早用實(shí)驗(yàn)測得元電荷e的數(shù)值

C. 焦耳首先引入電場線和磁感線，極大地促進(jìn)了他對(duì)電磁現(xiàn)象的研究

D. 安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示．小王同學(xué)利用自己設(shè)計(jì)的彈簧彈射器探究“彈簧彈性勢能與形變量關(guān)系”，彈射器水平放置，彈簧被壓縮x后釋放，將質(zhì)量為m、直徑為d的小球彈射出去．測出小球通過光電門的時(shí)間為t.請(qǐng)回答下列問題：

（1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，彈射器出口端距離光電門應(yīng)該________（選填“近些”或“遠(yuǎn)些”）．

（2）小球通過光電門的速度大小v＝________；小球未彈出前彈簧的彈性勢能Ep＝________.（用m、d、t表示）

（3）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測出多組數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)x與t成反比的關(guān)系，則彈簧彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系式，正確的是________．（選填字母代號(hào)即可）

A．Ep∝x B．Ep∝ C．Ep∝x2 D．Ep∝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中，的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場方向未畫出已知，現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子，質(zhì)量為m，電荷量大小為重力不計(jì)時(shí)刻，這個(gè)帶電粒子以初速度從a點(diǎn)出發(fā)，沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)觀察到帶電粒子恰好從d點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場，然后從O點(diǎn)第次離開磁場試回答：

判斷勻強(qiáng)磁場的方向；

勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；

若帶電粒子在y軸的a、b之間的不同位置以相同的速度進(jìn)入電場，第一次離開磁場的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式．

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