(22分)如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場，一束比荷為帶正電的粒子流（重力不計），以速度vo =104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進入一具有理想邊界的半圓形變化磁場區(qū)域，O為圓心，區(qū)域直徑AB長度為L=1m，AB與水平方向成45°角。區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī)律作周期性變化的磁場，已知B0=0. 5T，磁場方向以垂直于紙面向外為正。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后，恰好從下極板邊緣O點與水平方向成45°斜向下射入磁場。求：

（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？

（2）若T0 =0.5s，求t=0s時刻射人磁場的帶電粒子在磁場中運動的時間t和離開磁場的位置。

（3）要使所有帶電粒子通過O點后的運動過程中不再從AB兩點間越過，求出磁場的變化周期T0應(yīng)滿足的條件。

 

 

（1）100V （2），射出點在AB間離O點（3）

【解析】

試題分析：（1）粒子在電場中做類平拋運動，從O點射出使速度

代入數(shù)據(jù)得U=100V

（2）

粒子在磁場中經(jīng)過半周從OB中穿出，粒子在磁場中運動時間

射出點在AB間離O點

（3）粒子運動周期，粒子在t=0、….時刻射入時，粒子最可能從AB間射出

如圖，由幾何關(guān)系可得臨界時

要不從AB邊界射出，應(yīng)滿足

得

考點：本題考查帶電粒子在磁場中的運動

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2013-2014湖北省襄陽市四校高一下學期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（12分）小明同學在學習了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題， 名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時間t內(nèi)腳踏板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N；

(1）那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度= ；

(2）要推算自行車的騎行速度，從以下選項中選出還需要測量的物理量是(填寫前面的序號) ；

①.鏈條長度L1

②.曲柄長度L2

③.大齒輪的半徑r1

④.小齒輪的半徑r2

⑤.自行車后輪的半徑R

（3）自行車騎行速度的計算式v= .（用所給物理量及所測物理量字母表示）

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014湖北省天門市高三年級四月調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（13分）如圖所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊，它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)μ=0.25，且與臺階邊緣O點的距離s=5m．在臺階右側(cè)固定了一個1/4圓弧擋板，圓弧半徑R=m，今以O(shè)點為原點建立平面直角坐標系。現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動小物塊，已知重力加速度．

（1）為使小物塊不能擊中擋板，求拉力F作用的最長時間；

（2）若小物塊在水平臺階上運動時，水平恒力一直作用在小物塊上，當小物塊過O點時撤去拉力，求小物塊擊中擋板上的位置的坐標．

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014湖北宜昌部分示范高中教學協(xié)作體高一下學期期中物理試卷（解析版） 題型：實驗題

在做“探究平拋運動”的實驗時，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，其中正確的選項是（ ）

A．調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平

B．每次釋放小球的位置必須不同

C．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降

D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014湖北宜昌部分示范高中教學協(xié)作體高一下學期期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

洗衣機的脫水筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上，如圖所示，則此時：( )

A．衣物受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用

B．衣物隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的

C．筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而減小

D．筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而增大

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省金華十校高考模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲所示，在傾角為37°的粗糙足夠長斜面的底端，一質(zhì)量m=2kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連。t=0s時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示，其中ob段為曲線，bc段為直線，g取l0 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則下列說法正確的是（ ）

A．在0.15s末滑塊的加速度為-8 m/s2

B．滑塊在0.ls～0.2s時間間隔內(nèi)沿斜面向下運動

C．滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)

D．在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運動

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省杭州地區(qū)七縣市高二第一學期期末物理試卷（解析版） 題型：計算題

（12分）．飛行時間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時間對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同的正離子，自a板小孔進入a、b之間的加速電場，從b板小孔射出，沿中心線進入M、N間的方形區(qū)域，然后到達緊靠在其右端的探測器。已知a、b間的電壓為U0，間距為d，極板M、N的長度為L，間距均為0.2L，不計離子重力及經(jīng)過a板時的初速度。

（1）若M、N板間無電場和磁場，求出比荷為k（q/m）的離子從a板到探測器的飛行時間

（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U1，請說明不同的正離子在偏轉(zhuǎn)電場中的軌跡是否重合

（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場，已知進入a、b間的正離子有一價和二價兩種，質(zhì)量均為m，元電荷為e，試問：

①要使所有離子均通過M、N之間的區(qū)域從右側(cè)飛出，求所加磁場磁感應(yīng)強度的最大值

②要使所有離子均打在上極板M上，求所加磁場磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江省杭州地區(qū)七縣市高二第一學期期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列運動中物體運動狀態(tài)沒有發(fā)生變化的是

A．做平拋運動的物體 B．做自由落體運動的物體

C．做勻速直線運動的物體 D．做勻速圓周運動的物體

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014浙江杭州市高一下學期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，過山車的軌道可視為豎直平面內(nèi)半徑為R的圓軌道。質(zhì)量為m的游客隨過山車一起運動，當游客以速度v經(jīng)過圓軌道的最高點時（ ）

A．處于超重狀態(tài)

B．向心加速度方向豎直向下

C．速度v的大小一定為

D．座位對游客的作用力為

 

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