【題目】如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角θ＝45°，孔Q到板的下端C的距離為L，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，求：

（1）兩板間電壓的最大值Um；

（2）CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度s；

（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間tm。

【答案】（1）兩板間電壓的最大值為；

（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度x為；

（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為。

【解析】

（1）粒子恰好垂直打在CD板上，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以求得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑，由半徑公式可以求得電壓的大��；

（2）當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡恰好與CD板相切時(shí)，這是粒子能達(dá)到的最下邊的邊緣，在由幾何關(guān)系可以求得被粒子打中的區(qū)域的長度．

（3）打在QE間的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，均為半周期，根據(jù)周期公式即可求解。

（1）M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點(diǎn)，CH=QC=L，故半徑R1=L，又因

所以

（2）設(shè)軌跡與CD板相切于K點(diǎn)，半徑為R2，在△AKC中：

所以

即KC長等于

所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域即為HK的長度

（3）打在QE間的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，均為半周期：

所以

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】某同學(xué)在驗(yàn)證合外力一定，物體的質(zhì)量與加速度的關(guān)系時(shí)，采用圖甲所示的裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質(zhì)量M(包括所放砝碼及傳感器的質(zhì)量)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖象，如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中所掛鉤碼的質(zhì)量20g，實(shí)驗(yàn)中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質(zhì)定滑輪。

(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨妮p繩與木板平行。他這樣做的目的是下列哪一個(gè)_____________；(填字母代號(hào))

A．可使位移傳感器測(cè)出的小車的加速度更準(zhǔn)確

B．可以保證小車最終能夠做直線運(yùn)動(dòng)

C．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力

(2)由圖乙可知，圖線不過原點(diǎn)O，原因是_____________________________；

(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數(shù)值是_____________。

A．30 B．0.3 C．20 D．0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】斜面固定在地面上，傾角為37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.質(zhì)量為1kg的滑塊以初速度V0從斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7），則該滑塊所受摩擦力F隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的（取初速度V0的方向?yàn)檎较颍?/span>g=10m/s2）（）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1和R3均為定值電阻，且R3=r，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V示數(shù)分別為I1、I2和U�，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)一小段距離，電路穩(wěn)定之后，下列說法正確的是

A.I1減小、I2不變、U減小

B.電表A1的示數(shù)變化量小于電表A2的示數(shù)變化量

C.電源的輸出功率變小，電源的效率變大

D.電容器C中的場強(qiáng)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為Uab，R2=40Ω，右端連接間距d=0.04m、板長l=10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場視為勻強(qiáng)電場．閉合開關(guān)，將質(zhì)量為m=1.6×10-6kg、帶電量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿兩板中線水平射入板間．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為15Ω時(shí)，微粒恰好沿中線勻速運(yùn)動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A．已知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R1=2Ω，取g=10m/s2．試問：

（1）輸出電壓為Uab是多大？

（2）在上述條件下，電動(dòng)機(jī)的輸出功率和電源的輸出功率？

（3）為使微粒不打在金屬板上，R2兩端的電壓應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=30°，BC =L，棱鏡材料的折射率為n=.在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線平行于AB從M點(diǎn)射入棱鏡，AM=L，不考慮光線沿原路返回的情況.

（1）作出光線通過棱鏡的光路圖，并通過計(jì)算說明作圖依據(jù).

（2）光在棱鏡中傳播的時(shí)間是多長？（設(shè)光在真空中傳播速度為c）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國探月工程嫦娥四號(hào)任務(wù)計(jì)劃于2019年執(zhí)行兩次發(fā)射：上半年發(fā)射嫦娥四號(hào)中繼星，下半年發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，她將實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，如圖所示，設(shè)月球半徑為R，假設(shè)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道III繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G，則下列說法正確的是

A.月球的質(zhì)量可表示為

B.在軌道III上B點(diǎn)速率大于在軌道II上B點(diǎn)的速率

C.“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器沿橢圓軌道從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能逐漸增大

D.“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器從遠(yuǎn)月點(diǎn)A向近月點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)的豎直高度差為h，速度為v，則( )

A.小球在B點(diǎn)動(dòng)能等于mgh

B.由A到B小球重力勢(shì)能減少

C.由A到B小球克服彈力做功為mgh

D.小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上固定兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd，相距為L，導(dǎo)軌的左端連有阻值為R的電阻．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m、電阻為r的滑桿MN，滑桿垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻．整個(gè)空間中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直的勻強(qiáng)磁場．MN的中點(diǎn)系一不可伸長的輕繩，輕繩繞過固定在桌邊的滑輪后，另一端與質(zhì)量也為m的物塊相連，輕繩處于伸直狀態(tài)．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當(dāng)物塊下落高度為h時(shí)速度達(dá)到最大，用g表示重力加速度，則在物塊由靜止開始下落至速度最大的過程中，下列說法中正確的是(　 　)

A.物塊的最大速度為

B.通過電阻R的電荷量是

C.滑桿MN產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh－

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