【題目】如圖，半徑為a的內(nèi)圓A是電子發(fā)射器，其金屬圓周表圓各處可沿紙面內(nèi)的任意方向發(fā)射速率為v的電子；外圓C為與A同心的金屬網(wǎng)，半徑為a。不考慮靜電感應(yīng)及電子的重力和電子間的相互作用，已知電子質(zhì)量為m，電量為e。

(1)為使從C射出的電子速率達(dá)到3v，C、A間應(yīng)加多大的電壓U；

(2)C、A間不加電壓，而加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。

①若沿A徑向射出的電子恰好不從C射出，求該電子第一次回到A時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

②為使所有電子都不從C射出，所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)多大。

【答案】（1） （2）① ②

【解析】

（1）根據(jù)動(dòng)能定理可求C、A間的電壓；

（2）做出沿A徑向射出的電子恰好不從C射出的軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系可求圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角，根據(jù)周期可求電子在在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；沿A切線射出的電子不從A射出，所有電子都不從C射出，做出軌跡，根據(jù)半徑間的關(guān)系，結(jié)合電子在磁場中的半徑，可求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

（1）對(duì)電子經(jīng)C、A間的電場加速時(shí)，由動(dòng)能定理得

得

（2）①電子在C、A間磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡與金屬網(wǎng)相切。軌跡如圖所示：

設(shè)此軌跡圓的半徑為r，則

又T=

得tanθ=

故θ=60°

所以電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

得

②若沿切線方向射出的電子軌跡恰好與金屬網(wǎng)C相切。則所有電子都不從C射出，軌跡如圖所示：

又

得B=

所以

練習(xí)冊(cè)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，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說法正確的是

A. 粒子帶正電

B. 粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率

C. 若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出

D. 若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。若衛(wèi)星工作軌道為圓軌道，運(yùn)行周期為T，并已知地球的半徑R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G。根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能求出的是（ ）

A. 地球的質(zhì)量B. 衛(wèi)星離地高度

C. 衛(wèi)星線速度的大小D. 衛(wèi)星向心力的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組同學(xué)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在實(shí)驗(yàn)室找到了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．測得大小相同的a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，實(shí)驗(yàn)得到M、P、N三個(gè)落點(diǎn)。圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn)。

（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是________．

A．兩小球的質(zhì)量滿足ma＝mb

B．斜槽軌道必須是光滑的

C．斜槽軌道末端的切線水平

D．入射小球a每次都從斜槽上的不同位置無初速度釋放

（2） a、b小球碰撞后，b球的平均落點(diǎn)是圖中的_______．（填M或N）

（3）為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要測量OM間的距離，還需要測量的物理量有______________、______________（用相應(yīng)的文字和字母表示）．

（4）如果碰撞過程動(dòng)量守恒，兩小球間滿足的關(guān)系式是______________________（用測量物理量的字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平面的同一直線上依次放置可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊 、 和帶有 圓弧軌道的槽 ，槽 的最低點(diǎn)與水平面相切，現(xiàn)給滑塊 水平向右的初速度 ，滑塊 與滑塊 碰后粘在一起成為滑塊 ，滑塊 無能量損失地滑上槽 ．已知兩滑塊的質(zhì)量均為 、槽的質(zhì)量為 ，重力加速度為 ，忽略所有接觸面之間的摩擦．求：

（1）滑塊 與滑塊 因碰撞而損失的機(jī)械能；

（2）滑塊 運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離水平面的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一斜劈M靜止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑塊m,若給滑塊m一沿斜面向下的初速度,則滑塊m正好保持勻速下滑。如圖所示,現(xiàn)在滑塊m下滑的過程中再加一個(gè)作用力,則以下說法錯(cuò)誤的是（ ）

A.若在滑塊m上加一豎直向下的力,則滑塊m將保持勻速運(yùn)動(dòng),地面對(duì)M無靜摩擦力的作用

B.若在滑塊m上加一個(gè)沿斜面向下的力,則滑塊m將做加速運(yùn)動(dòng),地面對(duì)M無靜摩擦力的作用

C.在滑塊m上加一個(gè)水平向右的力,則在滑塊m速度減為零前地面對(duì)M有向左的靜摩擦力的作用

D.在滑塊m上加一個(gè)垂直斜面向下的力,則滑塊m將做減速運(yùn)動(dòng),在滑塊m停止前地面對(duì)M有向左的靜摩擦力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，足夠長的光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角是37°，導(dǎo)軌間距L=0.3m，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值均為2Ω的電阻R1、R2，導(dǎo)軌上放一根金屬棒，其質(zhì)量m=1kg，電阻r=2Ω.整個(gè)裝置處在磁感強(qiáng)度B=1T，方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，今給金屬棒一方向平行于導(dǎo)軌平面向上，大小為v0=12m/s的初速度，使其上滑，在棒上升到最高點(diǎn)的過程中，R2產(chǎn)生的熱量是10J，(g=10m/s2 ，sin37°=0.6). 求：

(1)R1及金屬棒上產(chǎn)生的熱量。

(2)棒在導(dǎo)軌上上滑行的距離。

(3)在上升過程中通過R2的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】天津市新建了幾個(gè)滑雪場，如圖所示為某滑雪道示意圖，四分之一圓弧軌道半徑為R，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員(含滑板)從A點(diǎn)由靜止開始滑下，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道的壓力為2mg，已知重力加速度為g，則在運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))下滑的過程中

A. 機(jī)械能守恒

B. 重力的功率一直變大

C. 先失重后超重

D. 阻力做功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到．

【1】當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足　 　時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

【2】一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作出a與　　 圖象．

【3】甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如圖所示．則實(shí)驗(yàn)存在的問題是　 。

【4】乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，畫出了各自得到的a一F圖線，如圖所示．則是兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)　　 取值不同造成的．

【5】隨著F的增大，a一F圖線最后會(huì)略微向　 　 彎曲（填上或下）．

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