(18分)如圖所示裝置的左半部分為速度選擇器,相距為d的兩塊平行金屬板分別連在電壓可調(diào)的電源兩極上(上板接正極),板間存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng);右半部分為一半徑為R的半圓形磁場(chǎng)區(qū)域,內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).矩形abcd相切于半圓,小孔M、N連線延長(zhǎng)線經(jīng)過圓心O點(diǎn)且與ad垂直.一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的離子(不計(jì)重力)以不同速率沿MN方向從M孔射入.

(1)金屬板間電壓為U0時(shí),求從N孔射出的離子的速度大;

(2)要使離子能打到ab上,求金屬板間電壓U的取值范圍.

(1) (2)

【解析】

試題分析:(1)設(shè)電壓為U0時(shí),兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E,從N孔射出的粒子速度為v,則

①, 由平衡條件得

解得:

(2)如答圖(ⅰ),設(shè)電壓為U1時(shí),粒子恰好打到b點(diǎn),粒子軌道半徑為r1,

④,

由③可知: 解得:

如答圖(ⅱ),設(shè)電壓為U2時(shí),粒子恰好打到a點(diǎn),粒子軌道半徑為r2,

由③可知:

解得:

所以當(dāng)時(shí),粒子能打到ab上.

考點(diǎn):本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.3 B.4

C.5 D.6

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A.1 B.2 C. D.

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測(cè)量“2.5V, 1.2W”的小燈泡在0-2.5V電壓下的實(shí)際功率和電阻值,除了電鍵,若干導(dǎo)線外還備有下列器材:

A.電壓表((0-3-15V, 0-3V量程的內(nèi)電阻為3k, 0-15V量程的內(nèi)電阻為15k )

B.電流表(0-0.6-3A, 0-0.6A量程的內(nèi)電阻為0.13, 0-3A量程的內(nèi)電阻為0.025)

C.直流電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)電阻不詳)

D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值5,額定電流1A)

①電流表應(yīng)當(dāng)選用_______量程.

②按照實(shí)驗(yàn)要求,用筆連線代替導(dǎo)線將圖a中的器件連接成完整實(shí)驗(yàn)電路。

③當(dāng)電壓表示數(shù)為2.50V時(shí),電流表示數(shù)如圖b所示,則小燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率為____W,燈絲電阻為______(均保留3位有效數(shù)字)

④通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出小燈泡的I-U曲線如圖c,若把小燈泡接到圖d的電路中,若電源電動(dòng)勢(shì)E=2.0V,內(nèi)阻不計(jì),電阻R=5,則此時(shí)小燈泡的功率是______W.

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秋千的吊繩有些磨損,在擺動(dòng)過程中,吊繩最容易斷裂的時(shí)刻是秋千( )

A.在下擺過程中 B.在上擺過程中 C.擺到最高點(diǎn)時(shí) D.擺到最低點(diǎn)時(shí)

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A.電容器C所帶的電荷量不變

B.電容器C所帶的電荷量增大

C.電壓表的示數(shù)不變

D.電壓表的示數(shù)增大

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(1)小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)

(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑至少是多大?

(3)若圓弧軌道的半徑取第(2)問計(jì)算出的最小值,增大小物塊的初動(dòng)能,使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5處,試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道?

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A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出了引力常量,極大地推進(jìn)了航天事業(yè)的發(fā)展

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C.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng),然后把各小段的位移相加,這里采用了理想模型法

D.伽利略將自由落體運(yùn)動(dòng)看成傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng),再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法

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如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),拉力F與物體位移x之間的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2),則下列結(jié)論正確的是 ( )

A.物體與彈簧分離時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

C.物體的質(zhì)量為2 kg

D.物體的加速度大小為5 m/s2

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