【題目】如圖所示，MN、PQ是水平帶等量異種電荷的平行金屬板，板長為L，在PQ板的上方有垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強磁場．一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電粒子甲以大小為v0的速度從MN板的右邊緣且緊貼M點，沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果甲粒子恰好從PQ板的左邊緣與水平方向成角飛入磁場，就在甲粒子射入平行板一段時間后，與甲粒子完全相同的乙粒子從相同的位置以相同的速度射入平行板，結(jié)果兩粒子恰好相遇，粒子重力不計．求

（1）甲粒子在金屬板間從M到Q運動的過程中，電場力對它所做的功W

（2）勻強磁場的磁感應強度的大小B；

（3）從甲粒子射出到與乙粒子相遇的時間t．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

在平行板內(nèi)，粒子做類平拋運動，將運動分解到水平和豎直；進入磁場后粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力。

（1）根據(jù)題意可得粒子類平拋運動的速度偏轉(zhuǎn)角為，所以離開電場時粒子的速度等于初速度的倍，根據(jù)動能定理電場力對它所做的功

（2）甲粒子完全相同的乙粒子從相同的位置以相同的速度射入平行板，結(jié)果兩粒子恰好相遇，相遇的位置一定在平行板內(nèi)，所以甲粒子進入磁場后經(jīng)過偏轉(zhuǎn)從P點又進入平行板，所以甲粒子在磁場中的軌跡如下圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子圓周運動的半徑為，可得：。

（3）要想甲乙可以相遇，當甲粒子剛到達P時，乙粒子從M點進入電場，此時甲粒子在垂直極板方向的分速度為v0，設極板的間距為d，結(jié)合甲粒子恰好從PQ板的左邊緣與水平方向成角飛入磁場，位移偏轉(zhuǎn)角的正切值等于速度偏轉(zhuǎn)角正切值的一半，可得d=0.5L，得出乙粒子開始進入電場到甲乙相遇經(jīng)歷的時間滿足，所以從甲粒子射出到與乙粒子相遇的時間

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩端開口、粗細均勻的長直U形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著長度為15cm的空氣柱，氣體溫度為300K時，空氣柱在U形管的左側(cè)。

（i）若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開口處緩慢地注入25cm長的水銀柱，管內(nèi)的空氣柱長為多少？

（ii）為了使空氣柱的長度恢復到15cm，且回到原位置，可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，并改變氣體的溫度，應從哪一側(cè)注入長度為多少的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌�？（大氣壓�?/span>P0=75cmHg，圖中標注的長度單位均為cm）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于運動和力的敘述，正確的是

A. 圖甲中，蹲在體重計上的人突然站起的瞬間指針示數(shù)會大于人的重力G

B. 圖乙中，在玻璃漏斗中做勻速圓周運動的小球受到的合外力是恒力

C. 圖丙中，在水平直跑道上減速的航天飛機，傘對飛機的拉力大于飛機對傘的拉力

D. 圖丁中，滑冰運動員通過圓弧彎道處，若此時地面摩擦力突然消失，則他將在冰面上沿著軌跡半徑方向“離心”而去

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為小球在一端固定于O點的輕彈簧的牽引下在光滑水平面上做橢圓運動的軌跡，圖乙為某衛(wèi)星繞地球做橢圓運動的軌跡，則下列說法中正確的是（ ）

A. 小球由B經(jīng)C到D點時間與由D經(jīng)A到B點的時間不相等

B. 衛(wèi)星由B′經(jīng)C′到D′點時間與由D′經(jīng)A′到B′點的時間相等

C. 小球在A點的速度小于小球在B點的速度

D. 若衛(wèi)星在C′點的速度大小為v，則衛(wèi)星在C′的加速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)某同學用游標卡尺測量圓形管內(nèi)徑時的測量結(jié)果如圖甲所示，則該圓形鋼管的內(nèi)徑是______mm. 如圖乙所示是某次用千分尺測量時的情況，讀數(shù)為_________mm。

(2)圖甲所示的電流表使用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)是___A；如圖乙所示的電表使用較小量程時，每小格表示_____V，圖中指針的示數(shù)為______V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)0≤x≤L的范圍內(nèi)存在著電場強度方向沿x軸正方向的勻強電場，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從坐標原點O以速度v0沿y軸正方向開始運動。當它經(jīng)過圖中虛線上的P點(L，L)后，粒子繼續(xù)運動一段時間進入一個圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)，之后粒子又從電場虛線邊界上的Q點(L，2L)沿與y軸正方向夾角為60°的方向進入電場，已知磁場的磁感應強度方向垂直xOy平面向里，大小為B，不計粒子重力。求：

(1)電場強度的大小；

(2)粒子到達Q點時的速度大��；

(3)圓形磁場的最小橫截面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡標有“6 V　3 W”，其他可供選擇的器材有：

A．電壓表V1(量程6 V，內(nèi)阻20 kΩ)

B．電壓表V2(量程20 V，內(nèi)阻60 kΩ)

C．電流表A1(量程3 A，內(nèi)阻0.2 Ω)

D．電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻1 Ω)

E．滑動變阻器R1(0～1000 Ω，0.5 A)

F．滑動變阻器R2(0～20 Ω，2 A)

G．學生電源E(6 V～8 V)

H．開關(guān)S及導線若干

某同學通過實驗測得小燈泡兩端的電壓U和通過它的電流I，繪成U－I關(guān)系曲線如圖甲所示．

(1)實驗中電壓表應選用________，電流表應選用________，滑動變阻器應選用________；

(2)在虛線框乙中畫出實驗所用的電路圖________；

(3)若實驗中采用了如下圖所示的部分電路，測算出的電功率比燈泡的實際功率___________(選填“偏大”或“偏小”)。

(4)若將該小燈泡接在電動勢為6 V，內(nèi)阻為4 Ω的電源兩端，則燈泡實際消耗的功率為________W（保留3位有效數(shù)字）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】18世紀，數(shù)學家莫佩爾蒂，哲學家伏爾泰曾經(jīng)設想“穿透”地球；假設能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，(已知此人的質(zhì)量m＝50 kg；地球表面處重力加速度g取10 m/s2；地球半徑R＝6.4×106 m；假設地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體．均勻球殼對殼內(nèi)任一點的質(zhì)點合引力為零)則以下說法正確的是

A．人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，由于重力發(fā)生變化，故機械能不守恒

B．人在下落過程中，受到的萬有引力與到地心的距離成正比

C．人從北極開始下落，到剛好經(jīng)過地心的過程，萬有引力對人做功W＝3.2×109 J

D．當人下落經(jīng)過距地心R瞬間，人的瞬時速度大小為×103 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某物理實驗小組在使用多用電表按正確步驟測量某一電阻阻值，選擇開關(guān)指在“×100”歐姆檔，指針指示位置如下圖所示，則此電阻的阻值是________Ω。

（2）然后他們用伏-安法來測未知電阻（電流表的內(nèi)阻約1Ω，電壓表的內(nèi)阻約20kΩ）；為了得到盡量多的數(shù)據(jù)、較精確測出電阻值，并要求電壓從0開始調(diào)節(jié)，他們應選用下圖中的______圖所示電路進行實驗。用此方法測出的電阻值比真實值偏________。（選填“小”或“大”）

（3）在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，某同學測得了七組數(shù)據(jù)（如下表）。

組別

1

2

3

4

5

6

7

U/v

1.22

1.02

0.88

0.60

0.63

0.51

0.48

I/A

0.2

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

1.0

①根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在圖中已描好點，該同學也作出U—I圖線；

從圖線中得出，電源電動勢E=_________V；內(nèi)電阻r =_______Ω。

②若另一位同學未畫出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式E= U1+I1 r和E=U2+I2 r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，則他選用其中第4組和第_____組數(shù)據(jù)時算得的結(jié)果誤差大。

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