（08年宣武區(qū)質(zhì)檢）(18分) 如圖所示，把中心帶有小孔的平行放置的兩個圓形金屬板M和 N，連接在電壓恒為U的直流電源上。一個質(zhì)量為m，電荷量為q的微觀正粒子，以近似于靜止的狀態(tài)，從M板中心的小孔進入電場，然后又從N板中心的小孔穿出，再進入磁感應(yīng)強度為B的足夠?qū)拸V的勻強磁場做中運動。 那么：

(1)該粒子從N板中心的小孔穿出時的速度有多大？

(2)該粒子在磁場中受到的洛侖茲力是多大？

(3)若圓形板N的半徑為Ｒ，如果該粒子返回后能夠直接打在圓形板N的右側(cè)表面上，那么該磁場的磁感應(yīng)強度B至少為多大？

解析：（1）（共6分）粒子進入電場的過程，有：

 mv2 = qU………………………………………………………（3分）

 

粒子穿出小孔時的速度大�。�

 

v=…………………………………………………………（3分）

 

（2）粒子在磁場中受到的洛侖茲力大�。�f=qvB= qB…………(4分)

 

(3)（共6分）粒子進入磁場有：qvB=mv2/r（或：r=mv/qB）………………（3分）

 

粒子的圓軌道半徑： r=………………………………………（1分）

 

那么，粒子打在N板上的條件是：R≥2r=2………………………（2分）

 

所以，粒子能夠要在N板上，要求B至少為：

 

B=2……………………………（2分）

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年宣武區(qū)質(zhì)檢）（18分）一質(zhì)量為M的汽艇，在靜水中航行時能達到的最大速度為10m/s。假設(shè)航行時，汽艇的牽引力F始終恒定不變，而且汽艇受到的阻力f與其航速v之間，始終滿足關(guān)系：f=kv，其中k=100N?s/m，求：

（1）該汽艇的速度達到5m/s的瞬時，汽艇受到的阻力為多大？

（2）該汽艇的牽引力F為多大？

（3）若水被螺旋槳向后推出的速度為8m/s，汽艇以最大速度勻速行駛時，在3秒鐘之內(nèi)，估算螺旋槳向后推出水的質(zhì)量m為多少?

（提示：①推算水的質(zhì)量時，可以將水的粘滯力忽略；②以上速度均以地面為參考系）

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（08年宣武區(qū)質(zhì)檢）（18分）如圖所示，光滑的U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平地固定在豎直向上的勻強磁場中．磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌的寬度為L，其長度足夠長，QM之間接有一個阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒ab，恰能放在導(dǎo)軌之上并與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)給棒施加一個水平向右的沖量，棒就沿軌道以初速度v0開始向右滑行。求：

（1）開始運動時，棒中的瞬間電流i和棒兩端的瞬間電壓u分別為多大？

（2）當(dāng)棒的速度由v0減小到v0的過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？棒向右滑行的位移x有多大？

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（08年宣武區(qū)質(zhì)檢）（7分）如圖甲所示為某一測量電阻的電路，Rx為待測電阻，R為電阻可讀可調(diào)的電阻箱，R′為適當(dāng)?shù)谋Ｗo電阻，阻值未知，電源E的電動勢未知，S為單刀雙擲開關(guān)，A為電流表，請完成以下要求：

①簡述測量Rx的基本步驟：

② 按圖甲所示的電路，在圖乙實物圖上連線。

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（08年宣武區(qū)質(zhì)檢）（6分）利用滴水法可以粗略測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，其方法如圖所示：調(diào)整水龍頭滴水的快慢達到一個穩(wěn)定度之后，再仔細調(diào)節(jié)盛水盤子的高度，使得第一滴水落到盛水盤面的瞬間，第二滴水恰好從水龍頭口開始下落。以某一滴水落到盤子面的瞬間開始計數(shù)為1，數(shù)到第n滴水落到盤子面的瞬時停止計時，記下所用的時間為t，再測出從水龍頭口到盤子面的豎直高度為h，那么由此測可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐開______________。

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