如圖所示，從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子（質(zhì)量為m，電荷量為+q）。為測(cè)定其飛出的速度v0的大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，α粒子恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器M板上的狹縫，并打到置于N板上的熒光屏上，此時(shí)通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)。閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P，當(dāng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總阻值R0=2r0。求：
（1）請(qǐng)畫出α粒子運(yùn)動(dòng)全過程的軌跡；
（2）α粒子的速度v0的大�。�
（3）滿足題意的α粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；
（4）該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R。
解：（1）圖“略”
（2）由閉合電路的歐姆定律，回路中的電流強(qiáng)度
兩極板間的電壓
對(duì)某一α粒子，在加速電場(chǎng)中應(yīng)用動(dòng)能定理得：
聯(lián)立解出
（3）由題意，“粒子向上射入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)90°后射出，后來又從O點(diǎn)返回磁場(chǎng)再偏轉(zhuǎn)90°，最后向上射出磁場(chǎng)。故所求t=T×2
又，
聯(lián)立解出
（4）設(shè)α粒子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑為r，則
由題意
解出
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：閱讀理解

如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．A板上有一小孔（它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為g（g＞0）的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處．孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板L處有一固定檔板，長為L的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小粒，它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì)，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時(shí)間To第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的
1
k
（k＞1）求：
（l）小球第一次接觸Q時(shí)的速度大�。�
（2）假設(shè)小球第n次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板，試導(dǎo)出小球從第n次接觸Q，到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間Tn的表達(dá)式；
（3）若k=2，且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動(dòng)摩擦力為f=
qE
4
，試求帶電小球最終停止的位置距P點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?宣武區(qū)一模）如圖所示，把中心帶有小孔的平行放置的兩個(gè)圓形金屬板M和 N，連接在電壓恒為U的直流電源上．一個(gè)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(jìn)入電場(chǎng)，然后又從N板中心的小孔穿出，再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠?qū)拸V的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做中運(yùn)動(dòng)． 那么：
（1）該粒子從N板中心的小孔穿出時(shí)的速度有多大？
（2）該粒子在磁場(chǎng)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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大？

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科目：高中物理 來源：2008年北京市豐臺(tái)區(qū)高三物理二模 題型：038

如圖所示，從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質(zhì)量為m，電荷量為＋q)．為測(cè)定其飛出的速度v0的大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，α粒子恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器M板上的狹縫，并打到置于N板上的熒光屏上，此時(shí)通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)．閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P，當(dāng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好消失．已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總阻值R0＝2r0．求：

(1)α粒子的速度υ0的大�。�

(2)滿足題意的α粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；

(3)該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質(zhì)量為m，電荷量為+q)。為測(cè)定其飛出的速度v0的大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，α粒子恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器M板上的狹縫，并打到置于N板上的熒光屏上，此時(shí)通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)。閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P，當(dāng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總阻值R0=2 r0。求：
  （1）α粒子的速度υ0的大��；
  （2）滿足題意的α粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；
  （3）該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R。

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