【題目】如圖所示，兩平行金屬板，、長，兩板間距離，、兩板間的電勢差。一比荷為的帶正電粒子（不計重力）從點沿電場中心線垂直電場線以初速度飛入電場，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面、間的無電場區(qū)域，已知兩界面、相距為。帶點粒子從分界線上的點進(jìn)入右側(cè)的區(qū)域，右側(cè)是一個矩形磁場區(qū)域上下無邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向如圖所示。求：

（1）分界線上的點與中心線的距離；

（2）粒子進(jìn)入磁場區(qū)域后若能從邊返回，求磁場寬度應(yīng)滿足的條件。

【答案】（1）；（2）d＞0.06m

【解析】

（1）設(shè)穿過界面PS時偏離中心線的距離為y，粒子在電場中運(yùn)動的時間為

根據(jù)牛頓第二定律

得粒子在電場中的加速度為

則粒子在電場內(nèi)豎直方向的位移為

設(shè)粒子從電場中飛出時在豎直方向的速度為vy，則

從電場中飛出后在水平方向的運(yùn)動時間為

從電場中飛出后在豎直方向做勻速運(yùn)動，位移為

所以穿過界面PS時偏離中心線的距離為

（2）做出運(yùn)動軌跡如圖所示

則速度夾角為

C點的速度v為

因為洛倫茲力提供向心力

得

由幾何關(guān)系得

所以磁場寬度應(yīng)滿足大于0.06m。

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】如圖所示是嫦娥五號的飛行軌道示意圖，其中弧形軌道為地月轉(zhuǎn)移軌道，軌道I是嫦娥五號繞月運(yùn)行的圓形軌道。已知軌道I到月球表面的高度為H，月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，若忽略月球自轉(zhuǎn)及地球引力影響，則下列說法中正確的是（　�。�

A.嫦娥五號在軌道III和軌道I上經(jīng)過Q點時的速率相等

B.嫦娥五號在P點被月球捕獲后沿軌道III無動力飛行運(yùn)動到Q點的過程中，月球與嫦娥五號所組成的系統(tǒng)機(jī)械能不斷增大

C.嫦娥五號在軌道I上繞月運(yùn)行的速度大小為

D.嫦娥五號在從月球表面返回時的發(fā)射速度要小于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，同時測定一段粗細(xì)均勻的電祖絲電阻，實驗器材除滑動變阻器K、開關(guān)S1、S2、導(dǎo)線若干外，還有如下器材：

A.待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約1）

B.待測電阻絲Rx（約為3）

C.電壓表（0-3V，內(nèi)阻約15k）

D.電壓表（0-3V，內(nèi)阻約3k）

E.電流表（0-0.6A，內(nèi)阻約1）

F.電流表（0-3A，內(nèi)阻約0.5）

實驗主要步驟：

（1）用游標(biāo)卡尺測電阻絲長度如圖2所示，則其長度為_________cm；用螺旋測微器測電阻絲直徑如圖3所示，則其直徑為_________mm。

（2）將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合S1，將S2接1。

①逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；

②以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U-I圖線如圖4中甲所示（U、I都用國際單位）；

③求出甲圖線斜率的絕對值k1和在橫軸上的截距a。

（3）將S2接2重復(fù)以上操作步驟，作U-I圖線如圖4中乙所示，求出乙圖線斜率的絕對值k2。

（4）回答下列問題：

①電壓表最好選用_________，電流表最好選用_________；（填字母代號）

②若用a、k1和k2表示待測電源的電動勢E、內(nèi)阻r和待測電阻Rx的表達(dá)式，則E=_________、r=_________、Rx=_________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，T形活塞將絕熱汽缸內(nèi)的氣體分隔成A、B兩部分，活塞左、右兩側(cè)截面積分別為S1、S2，活塞與汽缸兩端的距離均為L，汽缸上有a、b、c三個小孔與大氣連通，現(xiàn)將a、b兩孔用細(xì)管(容積不計)連接．已知大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為To，活塞與缸壁間無摩擦．

(1)若用釘子將活塞固定，然后將缸內(nèi)氣體緩慢加熱到T1，求此時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)若氣體溫度仍為T0，拔掉釘子，然后改變缸內(nèi)氣體溫度，發(fā)現(xiàn)活塞向右緩慢移動了ΔL的距離(活塞移動過程中不會經(jīng)過小孔)，則氣體溫度升高還是降低？變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中R1和R2均為可變電阻，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時，一帶電油滴恰好懸浮在兩板之間。下列說法正確的是(　　)

A. 僅增大的R2阻值，油滴仍然靜止

B. 僅增大R1的阻值，油滴向上運(yùn)動

C. 增大兩板間的距離，油滴仍然靜止

D. 斷開開關(guān)S，油滴將向下運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一帶電液滴從靜止開始自A點沿曲線ACB運(yùn)動，到達(dá)B點時速度為零，C點是運(yùn)動的最低點，不計摩擦阻力，則以下說法中正確的是　　

A. 液滴一定帶正電

B. 液滴在C點時的動能最大

C. 從A到C過程液滴的電勢能增大

D. 從C到B過程液滴的機(jī)械能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根與水平面成θ=30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上�，F(xiàn)將質(zhì)量均為m、電陰均為R的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置，一不可伸長的絕緣細(xì)線的P端系在金屬桿b的中點，另一端N通過滑輪與質(zhì)量為M的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，不計一切摩擦，運(yùn)動過程中物體始終末與地面接觸，重力加速度g取10m/s2。

(1)若金屬棒a固定，M=m，由靜止釋放b，求釋放瞬間金屬棒b的加速度大小。

(2)若金屬棒a固定，L=1m，B=1T，m=0.2kg，R=1Ω，改變物體的質(zhì)量M，使金屬棒b沿斜面向上運(yùn)動，請寫出金屬棒b獲得的最大速度v與物體質(zhì)量M的關(guān)系式，并在乙圖中畫出v-M圖像

(3)若撤去物體，改在繩的N端施加一大小為F=mg，方向豎直向下的恒力，將金屬棒a、b同時由靜止釋放。從靜止釋放到a剛開始勻速運(yùn)動的過程中，a產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求這個過程流過金屬棒a的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實驗器材來探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

（1）圖中已經(jīng)用導(dǎo)線將部分器材連接，請補(bǔ)充完成圖中實物間的連線________。

（2）若連接好實驗電路并檢查無誤后，閉合開關(guān)的瞬間，觀察到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明線圈______（填“A”或“B”）中有了感應(yīng)電流。開關(guān)閉合后，他還進(jìn)行了其他兩項操作嘗試，發(fā)現(xiàn)也產(chǎn)生了感應(yīng)電流，請寫出兩項可能的操作：

①_________________________________；

②_________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩端開口且導(dǎo)熱良好的汽缸豎直固定放置，兩厚度不計的輕質(zhì)活塞A、B由輕桿相連，兩活塞的橫截面積分別為SA=30cm2，SB=18 cm2 ，活塞間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時，活塞A距離較粗汽缸底端10cm，活塞B距離較細(xì)汽缸頂端25cm，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa，汽缸周圍溫度為27�，F(xiàn)對汽缸加熱，使汽缸周圍溫度升高到127，不計一切摩擦。

(1)求升高溫度后活塞A上升的高度；（結(jié)果保留1位小數(shù)）

(2)保持升高后的溫度不變，在活塞A上緩慢放一重物，使活塞A回到升溫前的位置，求連接活塞A、B的輕桿對A的作用力大小。

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