【題目】如圖甲所示，圓盒為質(zhì)子發(fā)射器。M處是質(zhì)子出射口。其正視截面如圖乙所示，D為絕緣外殼，整個(gè)裝置處于真空中，半徑為R的金屬圓柱A可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為V的低能質(zhì)子；與A同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為3R。不需要質(zhì)子射出時(shí)，可用磁場將質(zhì)子封閉在金屬網(wǎng)以內(nèi)；若需要低能質(zhì)子射出時(shí)，可撤去磁場，讓質(zhì)子直接射出；若需要高能質(zhì)子，撤去磁場，并在A，c間加一徑向電場，使其加速后射出。不考慮A、C的靜電感應(yīng)電荷對質(zhì)子的作用和質(zhì)子之間的相互作用，忽略質(zhì)子的重力和相對論效應(yīng)，已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為e

（1）若需要速度為2v的質(zhì)子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來，在A、C間所加電壓是多大？

（2）若A、C間不加電壓，要使由A發(fā)射的質(zhì)子不從金屬網(wǎng)C射出，可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓盒平面向里的勻強(qiáng)磁場，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值；

【答案】(1) ；(2)

【解析】

解：(1)電子在間電場中加速，由動(dòng)能定理得：

解得：

(2)電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)軌跡與金屬網(wǎng)相切，電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何知識得：

解得：

電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：

解得所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)且在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的位移時(shí)間圖象如圖所示，由圖象可以得出在內(nèi)　　

A. 甲的平均速度等于乙的平均速度

B. 4s時(shí)甲、乙兩物體間的距離最大

C. 甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)

D. 甲、乙兩物體間的最大距離為6m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物塊A疊放在物塊B上，物塊B靜止于水平桌面上，兩個(gè)物塊質(zhì)量均為m。已知 A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，且μ1>2μ2>0。將水平外力作用在物塊A上，能使A從B上滑落，力的最小值為F1。若將水平外力作用在物塊B上，能使A從B上滑落，力的最小值為F2。則

A. F1=μ1mg

B. F1=2（μ1-μ2）mg

C. F2=2（μ1+μ2）mg

D. F2=（2μ1+3μ2）mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè),擬新建智能變電站。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器,如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓,電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是（ ）

A. 輸入電壓有效值為200 V,電流頻率為50 Hz

B. S打到a處,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí),兩電壓表示數(shù)都增大

C. S打到a處,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí),兩電流表的示數(shù)都減小

D. 若變阻器的滑片不動(dòng),S打到b處,電壓表和電流表的示數(shù)都減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示的位移﹣時(shí)間（x﹣t）圖象和速度﹣時(shí)間（v﹣t）圖象中，給出了四條曲線1、2、3、4，代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，則下列說法中正確的是（ ）

A.圖線1、3表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B.x﹣t圖象中0～t1時(shí)間內(nèi)物體1和2的平均速度相等

C.v﹣t圖象中t4時(shí)間內(nèi)3的加速度一直大于4的加速度

D.兩圖象中t2、t4時(shí)刻分別表示2、4開始反向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組探究一標(biāo)有“3 V，”小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.電池組電動(dòng)勢為，內(nèi)阻約； B.直流電流表內(nèi)阻約為

C.直流電壓表內(nèi)阻約 D.直流電壓表內(nèi)阻約

E.滑動(dòng)變阻器 F.滑動(dòng)變阻器 G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

本實(shí)驗(yàn)中電壓表選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________選填“C”或“D”，“E”或“F”．

如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接（___）；

某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為________A；

該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，將這個(gè)小電珠與阻值為的定值電阻串聯(lián)，接到電動(dòng)勢為4 V、內(nèi)阻為的電源兩端，這個(gè)小電珠的實(shí)際功率為________W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整_______．

（2）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：

①將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_____；

②原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針_____．

（3）在做“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果副線圈兩端不接任何元件，則副線圈電路中將_____．

A．因電路不閉合，無電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B．有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但無感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動(dòng)勢

C．不能用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢方向

D．可以用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢方向

（4）如圖所示的A、B分別表示原、副線圈，若副線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，可能是因?yàn)?/span>_____

A．原線圈通入順時(shí)針方向電流，且正從副線圈中取出

B．原線圈通入順時(shí)針方向電流，且其中鐵芯正被取出

C．原線圈通入順時(shí)針方向電流，且將可變電阻器阻值調(diào)小

D．原線圈通入逆時(shí)針方向電流，且正在斷開電源．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在固定的豎直光滑橢圓形軌道上,橢圓的左焦點(diǎn)為P，長軸AC=2L0且方向水平，短軸BD=L0，原長為L0的輕彈簧一端套在過P點(diǎn)的垂直紙面的光滑水平軸上，另一端與小球連接若小球逆時(shí)針做橢圓運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)時(shí)的速度大小為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是

A. 小球在C點(diǎn)的速度大于

B. 小球在D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大

C. 小球在B、D兩點(diǎn)的機(jī)械能不相等

D. 小球在A→D→C的過程中機(jī)械能先變小后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則（ ）

A.物體在2s末的速度是20m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s

C.物體在第2s內(nèi)的位移是20mD.物體在5s內(nèi)的位移是50m

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