如圖所示，在S點(diǎn)的電量為q，質(zhì)量為m的靜止帶電粒子，被加速電壓為U，極板間距離為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，從正中央垂直射入電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)度和極板距離均為L(zhǎng)，帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．若不計(jì)重力影響，欲使帶電粒子通過(guò)某路徑返回S點(diǎn)，求：

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D至少為多少？

(2)該帶電粒子周期性運(yùn)動(dòng)的周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長(zhǎng)時(shí)間變換一次方向？

答案：
解析：

　　解析：如圖所示，電場(chǎng)對(duì)粒子加速，由動(dòng)能定理得：

　　　　①

　　由于粒子在電場(chǎng)加速過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則加速的時(shí)間為：

　　　�、�

　　粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng)，其加速度為：

　　粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間為：　　③

　　粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的側(cè)移距離為：　�、�

　　側(cè)向速度為：

　　則粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為：　�、�

　　以速度進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的洛侖茲力為向心力，設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R：

　　　　　　⑥

　　則磁場(chǎng)寬度為：

　　　�、�

　　粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：

　　　　所以

　　所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

　　　　⑧

　　粒子從S出發(fā)到回到S的周期T為：

　　

　　偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極換向時(shí)間為：

　　


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：閱讀理解

（1）在某一力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T．測(cè)出紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4，為了使由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=
 
；打下C點(diǎn)時(shí)的速度vC=
 
．
（2）在“測(cè)定某電阻絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量一種電阻值很大的電阻絲直徑，如圖2所示，則電阻絲的直徑是
 
 mm．
②用多用表的歐姆擋粗測(cè)電阻絲的阻值，已知此電阻絲的阻值約為20kΩ．
下面給出的操作步驟中，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序是
 
（填寫相應(yīng)的字母）
a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，而后斷開兩表筆
b．將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻絲的兩端，讀出阻值后，斷開兩表筆
c．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋的“×1k”擋
d．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆
③若用電流表和電壓表精確測(cè)量此電阻絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列可供選用的器材：
電壓表V（量3V，內(nèi)阻約50kΩ）
電流表A1（量程200 μA，內(nèi)阻約200Ω）
電流表A2（量程5mA，內(nèi)阻約20Ω）
電流表A3（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
滑動(dòng)變阻器R（最大值500Ω）
電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻約0.2Ω）
開關(guān)S導(dǎo)線
a．在所提供的電流表中應(yīng)選用
 
（填字母代號(hào)）．
b．在虛線框中畫出測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路．
④根據(jù)測(cè)得的電阻絲的長(zhǎng)度、直徑和阻值，即可求出該電阻絲的電阻率．
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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年江西省吉安市高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合物理部分 題型：計(jì)算題

如圖所示，在S點(diǎn)的靜止帶電粒子，被極板間距離為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電湯加速后，從正中央垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)度和極板距離均為L(zhǎng)．并且加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓相同，帶電粒子通過(guò)加速電場(chǎng)的時(shí)間為t0．帶點(diǎn)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．若不計(jì)重力影響，欲使帶電粒子通過(guò)某路徑返回，S點(diǎn)，求：

  （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D至少為多少？

  （2）該帶電粒子作周期性運(yùn)動(dòng)的周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長(zhǎng)時(shí)間變換一次方向？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011年山東省濰坊市高考專項(xiàng)訓(xùn)練：實(shí)驗(yàn)部分（解析版） 題型：解答題

（1）在某一力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T．測(cè)出紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4，為了使由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=______；打下C點(diǎn)時(shí)的速度vC=______．
（2）在“測(cè)定某電阻絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量一種電阻值很大的電阻絲直徑，如圖2所示，則電阻絲的直徑是______ mm．
②用多用表的歐姆擋粗測(cè)電阻絲的阻值，已知此電阻絲的阻值約為20kΩ．
下面給出的操作步驟中，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序是______（填寫相應(yīng)的字母）
a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆擋調(diào)零旋鈕使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，而后斷開兩表筆
b．將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻絲的兩端，讀出阻值后，斷開兩表筆
c．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋的“×1k”擋
d．旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V擋，并拔出兩表筆
③若用電流表和電壓表精確測(cè)量此電阻絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列可供選用的器材：
電壓表V（量3V，內(nèi)阻約50kΩ）
電流表A1（量程200 μA，內(nèi)阻約200Ω）
電流表A2（量程5mA，內(nèi)阻約20Ω）
電流表A3（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
滑動(dòng)變阻器R（最大值500Ω）
電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻約0.2Ω）
開關(guān)S導(dǎo)線
a．在所提供的電流表中應(yīng)選用______（填字母代號(hào)）．
b．在虛線框中畫出測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路．
④根據(jù)測(cè)得的電阻絲的長(zhǎng)度、直徑和阻值，即可求出該電阻絲的電阻率．

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科目：高中物理 來(lái)源：江蘇省2010屆三校四模聯(lián)考 題型：實(shí)驗(yàn)題

 選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說(shuō)法中正確的是              

A．當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0(平衡位置)時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小

B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)

C．第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律

D．自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質(zhì)在退化

（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內(nèi)用質(zhì)量為m活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無(wú)摩擦滑動(dòng)，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強(qiáng)是　　   ，當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過(guò)程中密閉氣體的內(nèi)能增加      。

（3）晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時(shí)原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質(zhì)量M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，忽略鐵分子間的空隙)

 

B．(選修模塊3-4)(12分)

（l）(4分)下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是              

 A．同種介質(zhì)中，光波長(zhǎng)越短，傳播速度越快

 B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

 C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時(shí)，他不能感知自身質(zhì)量的增大

(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=        s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t3=0.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為__    ____cm。

（3）(4分) 如圖所示，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率。

 

C．(選修模塊3-5)(12分)

（1）（4分）下列說(shuō)法正確的是              

A．任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光波長(zhǎng)小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小

C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質(zhì)子流工作的顯微鏡分辨率低

D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩(wěn)定的

（2）（4分）質(zhì)量為m1的鋰核()俘獲一個(gè)質(zhì)量為m2的質(zhì)子后衰變?yōu)閮蓚�(gè)粒子，粒子質(zhì)量為m3，已知光在真空中速度為c.

①寫出核反應(yīng)方程                             。

②該過(guò)程中釋放的核能為ΔE =                      

 (3) （4分）在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的粒子以初動(dòng)能E0與質(zhì)量M的金核發(fā)生對(duì)心碰撞。若金核初時(shí)靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時(shí)電勢(shì)能。

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在S點(diǎn)的靜止帶電粒子，被極板間距離為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電湯加速后，從正中央垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)度和極板距離均為L(zhǎng)．并且加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓相同，帶電粒子通過(guò)加速電場(chǎng)的時(shí)間為t0．帶點(diǎn)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．若不計(jì)重力影響，欲使帶電粒子通過(guò)某路徑返回，S點(diǎn)，求：

  （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D至少為多少？

  （2）該帶電粒子作周期性運(yùn)動(dòng)的周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長(zhǎng)時(shí)間變換一次方向？

 

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