（19分）如圖所示，在鉛板A上放一個(gè)放射源C可向各個(gè)方向射出速率為的射線，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，滑動(dòng)變阻器總阻值為，圖中滑動(dòng)變阻器滑片置于中點(diǎn)，A、B間距為d，M為熒光屏（足夠大），它緊挨者金屬網(wǎng)外側(cè)，已知粒子的質(zhì)量為，不計(jì)射線所形成的電流對(duì)電路的影響，求：

（1）閉合開關(guān)S后，AB間的場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少?
（2）粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長(zhǎng)時(shí)間?
（3）切斷開關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，設(shè)加上B后粒子仍能到達(dá)熒光屏。這時(shí)在豎直方向上能觀察到熒光屏亮區(qū)的長(zhǎng)度是多少?

（1）  （2） （3）

解析試題分析: （1）由閉合電路歐姆定律得：   （2分）
     （1分）
則電場(chǎng)強(qiáng)度：   （2分）
（2）粒子在兩板間運(yùn)動(dòng)只受電場(chǎng)力作用，其加速度為： （2分）
分析可知，沿A板方向射出的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)B板所用時(shí)間最長(zhǎng)．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：        （2分）
則       （2分）
（3）粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)只受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：
 ， 得：         （2分）
熒光亮斑區(qū)的上邊界就是沿A板射出的粒子所達(dá)的a點(diǎn)，做軌跡圖如圖所示，有：

 解得： （2分）
熒光亮斑區(qū)的下邊界就是粒子軌跡與屏相切的C點(diǎn)，有：
    解得；      （2分）
在豎直方向上亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為：      （2分）
考點(diǎn)：本題考查了閉合電路的歐姆定律、牛頓第二定律、向心力、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

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：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量M = 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2。試求：
（1）若木板長(zhǎng)L=1m，在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？
（2）若在木板（足夠長(zhǎng)）的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出鐵塊受到的摩擦力f隨拉力F大小變化的圖像．要求有計(jì)算過(guò)程。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點(diǎn)連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個(gè)質(zhì)量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到C處后對(duì)軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長(zhǎng)為x=0.3m，與小球的動(dòng)摩擦因數(shù)為，右側(cè)BC段光滑。g=10m/s2，求：

（1）彈簧在壓縮時(shí)所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。
（2）小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高處D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，長(zhǎng)L＝1.2 m、質(zhì)量M＝3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1 kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場(chǎng)強(qiáng)E＝4.0×104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)對(duì)木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N。取g＝10 m/s2，斜面足夠長(zhǎng)。

求：(1)物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離開木板；
(2)物塊離開木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能；
(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置。一個(gè)質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道，在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為7mg，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求：

（1）小球上升過(guò)程中克服阻力做功。
（2）小球從C點(diǎn)飛出后，觸地時(shí)重力的功率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板，軌道所在空間存在水平向左、E＝4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上與擋板相距x1＝0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2＝0.1m的Q點(diǎn)，滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電荷量始終保持不變，求：

(1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a；
(2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v；
(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過(guò)程中損失的機(jī)械能ΔE。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37º，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，0.1s以后，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，方向反向.已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2，sin37º=0.60，cos37º=0.80. 

（1）求彈簧槍對(duì)小物體所做的功；
（2）電場(chǎng)方向改變前后，小物體的加速度各是多大；
（3）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，求CP的長(zhǎng)度.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分)光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，導(dǎo)軌半徑R，如圖所示，物塊質(zhì)量為m，彈簧處于壓縮狀態(tài)，現(xiàn)剪斷細(xì)線，在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，求：

（1）彈簧對(duì)物塊的彈力做的功；
（2）物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功；
（3）物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）動(dòng)車組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點(diǎn)而備受世界各國(guó)鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A．動(dòng)車組就是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂編成一組，就是動(dòng)車組．假設(shè)有一動(dòng)車組由8節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為7.5×104 kg．其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動(dòng)力，他們的額定功率分別為3.6×107 W和2.4×107 W，車在行駛過(guò)程中阻力恒為重力的0.1倍（g＝10 m/s2）
（1）求該動(dòng)車組只開動(dòng)第一節(jié)的動(dòng)力的情況下能達(dá)到的最大速度．
（2）若列車從A地沿直線開往B地，先以恒定的功率6×107 W（同時(shí)開動(dòng)第一、第二節(jié)的動(dòng)力）從靜止開始啟動(dòng)，達(dá)到最大速度后勻速行駛，最后除去動(dòng)力，列車在阻力作用下勻減速至B地恰好速度為0．已知AB間距為5.0×104 m，求列車從A地到B地的總時(shí)間．

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同步練習(xí)冊(cè)答案