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【題目】(22分)如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構成偏轉電場，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。粒子經電場偏轉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。粒子經偏轉電場后，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應滿足的條件。

【答案】（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

代入數據得U=100V

（2）

粒子在磁場中經過半周從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，由幾何關系可得臨界時

要不從AB邊界射出，應滿足

得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據國家科技部2017年3月6日報道，迄今為止，科學家己經成功檢測定位了納米晶體結構中的氫原子。按玻爾氫原子理論，氫原子的能級圖如圖所示，下列判斷正確的是

A. 氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)需要吸收光子

B. —個處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多可能發(fā)出6條光譜線

C. 用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可觀測到多種不同頻率的光子

D. 氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時，氫原子的電勢能減小，電子的動能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面放置A和B兩個物塊，A的質量m1＝2kg，B的質量m2＝lkg，物塊A、B與地面間的動摩擦因數均為μ＝0.5。現對物塊A施加一個與水平成37°角的外力F，F＝10N，使A由靜止開始運動，經過12s物塊A剛好運動到物塊B處，A物塊與B物塊碰前瞬間撤掉外力F，A與B碰撞過程沒有能量損失，設碰撞時間很短，A、B均可視為質點，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）計算A與B碰撞前瞬間A的速度大�。�

（2）若在B的正前方放置一個彈性擋板，物塊B與擋板碰撞時沒有能量損失，要保證物塊A和B能發(fā)生第二次碰撞，彈性擋板距離物塊B的距離L不得超過多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】)如圖所示，平面直角坐標系x軸水平，y軸豎直向上，虛線MN與y軸平行，y軸左側有豎直向下的勻強電場，場強，y軸與MN之間有平行于y軸的勻強電場，y軸右側存在垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度B=1T.一帶正電小球(，)從圖中與y軸距離為的P點，以的初速度沿x軸正向開始運動，經坐標原點O越過y軸，在y軸與MN之間恰好做勻速圓周運動，再經C點越過MN，越過時速度方向與x軸正方向一致.線段CD平行于x軸，小球能通過D點，取.求：

(1)經過O點時的速度；

(2)勻強電場的場強以及C點的坐標；

(3)線段CD的長度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質橡皮筋的一端系在豎直放置的半徑為0.5 m的圓環(huán)頂點P，另一端系一質量為 0.1 kg 的小球，小球穿在圓環(huán)上可做無摩擦的運動．設開始時小球置于A點，橡皮筋處于剛好無形變狀態(tài)，A點與圓心O位于同一水平線上，當小球運動到最低點B時速率為1 m/s，此時小球對圓環(huán)恰好沒有壓力(取g＝10 m/s2)．下列說法正確的是(　　)

A. 從A到B的過程中，小球的機械能守恒

B. 從A到B的過程中，橡皮筋的彈性勢能增加了0.45 J

C. 小球過B點時，橡皮筋上的彈力為0.2 N

D. 小球過B點時，橡皮筋上的彈力為1.2 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選）在“探究加速度與力，質量的關系”的演示實驗中，用總質量分別為M1和M2的托盤及砝碼拉動質量相同的小車，托盤及砝碼質量遠遠小于小車質量，俯視圖如圖所示。車中所放砝碼的質量分別為ml，m2，打開夾子后經過相同的時間兩車的位移分別為xl，x2，則在實驗誤差允許的范圍內，已平衡摩擦力，有 ( )

A. 當ml=m2，M1= 2M2時，xl=2x2

B. 當ml=m2，M1= 2M2時，x2=2xl

C. 當M1=M2，ml=2m2時，xl=2x2

D. 當M1=M2，ml=2m2時，x2=2xl

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量分別為m和3m的兩個小球a和b用一長為2L的輕桿連接，桿可繞中點O在豎直平面內無摩擦轉動�，F將桿處于水平位置后無初速度釋放，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 在轉動過程中，a球的機械能守恒

B. b球轉動到最低點時處于失重狀態(tài)

C. a球到達最高點時速度大小為

D. 運動過程中，b球的高度可能大于a球的高度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為L，導軌上垂直放置兩根導體棒a和b，俯視圖如圖甲所示。兩根導體棒的質量皆為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計，在整個導軌平面內，有磁感應強度大小為B的豎直向上勻強磁場。導體棒與導軌接觸良好且均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時，兩棒均靜止，間距為x0，現給導體棒一向右的初速度v0，并開始計時，可得到如圖乙所示的v－t圖像（v表示兩棒的相對速度，即v＝va－vb）

（1）試證明：在0t2時間內，回路產生的焦耳熱與磁感應強度B無關；

（2）求t1時刻，棒b的加速度大小；

（3）求t2時刻，兩棒之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次課外活動中，某同學用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數．已知鐵塊A的質量mA=0.5kg，金屬板B的質量mB=1kg．用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運動，穩(wěn)定后彈簧秤示數的放大情況如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Ff= N，A、B間的動摩擦因數μ= ．（g取10m/s2）．該同學還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結果如圖乙所示，圖中各計數點間的時間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F= N

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