【題目】為研究某種材料的熒光特性，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖示裝置，讓質(zhì)子經(jīng)過(guò)MN兩金屬板之間的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度L=0．25m．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0．01T，以出射小孔O為原點(diǎn)，水平向右建立x軸，在0．4 m≤x≤0．6 m區(qū)域的熒光屏上涂有熒光材料，（已知質(zhì)子的質(zhì)量m=1．6×10-27kg，電量q=1．6×10-19C，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略）

（1）要使質(zhì)子能打在熒光屏上，加速電壓的最小值是多少？

（2）當(dāng)質(zhì)子打中熒光屏?xí)r的動(dòng)能超過(guò)288eV，可使熒光材料發(fā)光。對(duì)于不同的加速電壓，熒光屏上能夠發(fā)光的區(qū)域長(zhǎng)度是多少？

【答案】（1）200V（2）0．02m

【解析】

試題（1）質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理qU＝mv2-0

進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

聯(lián)立解得

從點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到x=0．4m處，圓周運(yùn)動(dòng)半徑r=0．2m

代入數(shù)據(jù)解得U1＝200V

（2）由題意，當(dāng)Ekmin＝288eV時(shí)對(duì)應(yīng)電場(chǎng)力做功最小值qUmin，則Umin＝288V

根據(jù)得rmin＝0．24m

對(duì)應(yīng)x1=2rmin＝0．48m

x2＝0．6m，經(jīng)檢驗(yàn)：此時(shí)質(zhì)子已經(jīng)穿出磁場(chǎng)邊界線，不能打到熒光屏上了，以磁場(chǎng)邊界計(jì)算，有rmax＝L＝0．25m，即x2＝2rmax＝0．5m

能夠發(fā)光的區(qū)域長(zhǎng)度△x＝x2x1＝0．02m

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】甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v－t圖象如圖3所示．兩圖象在t＝t1時(shí)相交于P點(diǎn)，P在橫軸上的投影為Q，△OPQ的面積為S.在t＝0時(shí)刻，乙車在甲車前面，相距為d.已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時(shí)刻為t′，則下面四組t′和d的組合可能的是 ( )

A. t′＝t1，d＝S B. t′＝t1，d＝S

C. t′＝t1，d＝S D. t′＝t1，d＝S

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將圓柱形強(qiáng)磁鐵吸在干電池負(fù)極，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點(diǎn)、下端開(kāi)口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點(diǎn)和底端分別與電源正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個(gè)線框就可以繞電池軸心旋轉(zhuǎn)起來(lái)．下列判斷中正確的是

A. 線框能旋轉(zhuǎn)起來(lái)，是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)

B. 俯視觀察，線框沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)

C. 電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率

D. 旋轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，線框中電流比剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一條絕緣細(xì)線的上端固定，下端拴一個(gè)大小可以忽略、質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為α，問(wèn)：

(1)小球帶何種電荷？

(2)小球所受電場(chǎng)力多大？

(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值。

待測(cè)電阻Rx,阻值約為600 Ω;

電源E,電動(dòng)勢(shì)約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);

電壓表V1,量程為0~500 mV,內(nèi)阻r1=1 000 Ω;

電壓表V2,量程為0~6 V,內(nèi)阻r2約為10 kΩ;

電流表A,量程為0~0.6 A,內(nèi)阻r3約為1 Ω;

定值電阻R0,R0=60 Ω;

滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150 Ω;

單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)測(cè)量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖___。

(2)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx,則由已知量和測(cè)量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=_____,式中各符號(hào)的意義是___。(所有物理量用題中代表符號(hào)表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用a、b兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板，發(fā)現(xiàn)當(dāng)a光照射時(shí)驗(yàn)電器的指針偏轉(zhuǎn)，b光照射時(shí)指針未偏轉(zhuǎn)，以下說(shuō)法正確的是(　)

A. 增大a光的強(qiáng)度，驗(yàn)電器的指針偏角一定減小

B. a光照射金屬板時(shí)驗(yàn)電器的金屬小球帶負(fù)電

C. 增大b光的強(qiáng)度，驗(yàn)電器指針偏轉(zhuǎn)

D. 若a光是氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝1的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，則b光可能是氫原子從n＝5的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，重力G=20N的物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到大小為5N，方向向右的水平力F的作用，則( )

A. 物體所受摩擦力大小是4N，方向水平向右

B. 物體所受摩擦力大小是4N，方向水平向左

C. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若撤去F時(shí)，摩擦力仍不變

D. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若撤去F時(shí)，則摩擦力變?yōu)?/span>0N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1)我們?nèi)粘Ｉ钪姓彰饔玫慕涣麟婋妷弘S時(shí)間變化的圖象是________．

(2)如圖，桌面上放一閉合金屬線圈，把一豎立的條形磁鐵從位置A快速移到桌面上的位置B，則此過(guò)程線圈中________(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流．若此實(shí)驗(yàn)做了兩次，磁鐵從位置A移到位置B的時(shí)間第一次比第二次長(zhǎng)，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第一次比第二次________(選填“大”或“小”)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長(zhǎng)為L的直光導(dǎo)纖維，它的折射率為n，一束激光從它的左側(cè)端面射入，又從它的右側(cè)端面射出，調(diào)整激光束的入射方向，可測(cè)得激光束在直光導(dǎo)纖維中經(jīng)歷的最短時(shí)間為t1，最長(zhǎng)時(shí)間為t2，求t1與t2之比．

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