【題目】如圖甲所示，在平行板電容器上加上如圖乙所示的交變電壓，在貼近E板處有一粒子放射源，能夠逐漸發(fā)射出大量質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，忽略粒子離開(kāi)放射源時(shí)的初速度及粒子間的相互作用力，粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短可認(rèn)為平行板間電壓不變，。從極板F射出的粒子能夠繼續(xù)沿直線向右運(yùn)動(dòng)，并由O點(diǎn)射入右側(cè)的等腰直角三角形磁場(chǎng)區(qū)域，等腰直角三角形ABC的直角邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，O為斜邊AB的中點(diǎn)，在OA邊上放有熒光屏，已知所有粒子剛好不能從AC邊射出磁場(chǎng)，接收到粒子的熒光屏區(qū)域能夠發(fā)光。求：

（1）熒光屏上亮線的長(zhǎng)度；

（2）所加電壓的最大值。

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑最大時(shí)的軌跡如圖所示，軌跡與AC邊相切于D點(diǎn)。

設(shè)此軌跡半徑為R，為其圓心，則由幾何關(guān)系可得，

又，可得

由題意可知熒光屏上亮線的長(zhǎng)度

（2）若粒子以最大速度進(jìn)入磁場(chǎng)，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑最大，，解得

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短可認(rèn)為在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電壓保持不變，

當(dāng)電壓最大時(shí)粒子開(kāi)始發(fā)射，則射出F板時(shí)速度最大，有，聯(lián)立解得

把代入可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖乙所示。人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的s－t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說(shuō)法中正確的是

A. 猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線

B. 猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C. t＝0時(shí)猴子的速度大小為8m/s

D. t＝2s時(shí)猴子的加速度大小為4m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，內(nèi)側(cè)為圓錐凹面的圓柱固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，圓錐凹面與水平夾角為，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與圓錐凹面的對(duì)稱(chēng)軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入圓錐凹面內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨圓錐凹面一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)圓錐凹面靜止，小物塊和O點(diǎn)的距離為L，重力加速度大小為g。若，小物塊受到的摩擦力恰好為零。

（1）求；

（2）若，且0<k<1，小物塊仍相對(duì)圓錐凹面靜止，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，與水平面夾角為θ＝30°的傾斜傳送帶始終繃緊，傳送帶下端A點(diǎn)與上端B點(diǎn)間的距離為L＝4 m，傳送帶以恒定的速率v＝2 m/s向上運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一質(zhì)量為1 kg的物體無(wú)初速度地放于A處，已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，取g＝10 m/s2，求：

（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到B共需多少時(shí)間？

（2）電動(dòng)機(jī)因傳送該物體多消耗的電能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角（ = 37（的固定斜面上放一塊質(zhì)量M =" 1" kg，長(zhǎng)度 L =" 3" m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B與斜面底端C的距離為s=7m。在平板的上端A處放一質(zhì)量m = 0．6kg的滑塊，開(kāi)始時(shí)使平板和滑塊都靜止，之后將它們無(wú)初速釋放。假設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為（ = 0．5，求滑塊、平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間差是多少？（結(jié)果可用根號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕彈簧豎直放置在地面上，下端固定，上端連接一質(zhì)量為 1kg 的物體A，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧被壓縮了0．15m。質(zhì)量也為 1kg 的物體B從A正上方 h =0．2m 處自由下落，然后A、B結(jié)合在一起向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)彈簧形變量為x時(shí)的彈性勢(shì)能為Ek=kx2/2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)。不計(jì)空氣阻力， 重力加速度 g=10m/s 2。

求

①碰撞后瞬間兩物體的總動(dòng)能

②碰后AB的最大動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為△t1=0.30s，通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為△t2=0.10s，遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門(mén)到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為△t=2.0s．

（1）滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的速度是多少？

（2）滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的速度是多少？

（3）滑塊的加速度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)閉合線圈中沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此可以得出（ ）.

A. 此時(shí)該處一定沒(méi)有磁場(chǎng) B. 此時(shí)該處一定沒(méi)有磁場(chǎng)的變化

C. 閉合線圈的面積一定沒(méi)有變化 D. 穿過(guò)線圈平面的磁通量一定沒(méi)有變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下說(shuō)法正確的是

A. 水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大

B. 擴(kuò)散現(xiàn)象表明，分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小

D. 一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能減小

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