如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的速度選擇裝置，兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌MM/和NN/間距為L與水平面成θ角，上端接滑動(dòng)變阻器R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0垂直導(dǎo)軌平面向上，金屬棒ab質(zhì)量為m恰好垂直橫跨在導(dǎo)軌上�；瑒�(dòng)變阻器R兩端連接水平放置的平行金屬板，極板間距為d，板長為2d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向內(nèi)。粒子源能發(fā)射沿水平方向不同速率的帶電粒子，粒子的質(zhì)量為m0，電荷量為q，ab棒的電阻為r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為2r，其余部分電阻不計(jì)，不計(jì)粒子重力。

（1）（7分）ab棒靜止未釋放時(shí)，某種粒子恰好打在上極板中點(diǎn)P上，判斷該粒子帶何種電荷？該粒子的速度多大？

（2）（5分）調(diào)節(jié)變阻器使R=0.5r，然后釋放ab棒，求ab棒的最大速度？

（3）（6分）當(dāng)ab棒釋放后達(dá)到最大速度時(shí)，若變阻器在r≤R≤2r范圍調(diào)節(jié)，總有粒子能勻速穿過平行金屬板，求這些粒子的速度范圍？

解析：

（1）（7分）

由左手定則可知：該粒子帶正電荷。 （1分）

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為r，速度為v0

     對(duì)回路，由閉合電路歐姆定律：　�、冢�2分）

     由①②得：（1分）

（3）（6分）

當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度時(shí)，設(shè)變阻器接入電路電阻為R，電壓為U

 


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：閱讀理解

（2007?廣東）某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動(dòng)時(shí)有一個(gè)規(guī)律，河中央流速最大，岸邊速度幾乎為零．為了研究河水流速與從岸邊到中央距離的關(guān)系，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的測(cè)量儀器：如圖甲所示，兩端開口的“L”型玻璃管的水平部分置于待測(cè)的水流中，豎直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足夠長．當(dāng)水流以速度 v 正對(duì)“L”型玻璃管的水平部分開口端勻速流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)外液面的高度差為 h，且h 隨水流速度的增大而增大．為了進(jìn)一步研究水流速度v 與管內(nèi)外水面高度差h的關(guān)系，該組同學(xué)進(jìn)行了定量研究，得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了v-h 圖象，如圖丙所示．

v（m/s） 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
h（m） 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
（1）根據(jù)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖丙中圖象的形狀，可猜想v和h之間的關(guān)系為
v2=20h
v2=20h
；為驗(yàn)證猜，請(qǐng)?jiān)趫D丁中確定縱軸所表示的物理量，并另作 圖象，若該圖象的形狀為
直線
直線
，說明猜想正確．

（2）現(xiàn)利用上述測(cè)速器，由河流南岸開始，每隔1米測(cè)一次流速，得到數(shù)據(jù)如下表所示：
測(cè)試點(diǎn)距岸距離 x/m 0 1 2 3 4 5 6
管內(nèi)外高度差   h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8 20.0 28.8
相應(yīng)的水流速度 v/ms-1
0
0
0.4
0.4
0.8
0.8
1.2
1.2
1.6
1.6
2.0
2.0
2.4
2.4
根據(jù)v和h之間的關(guān)系完成上表的最后一行，對(duì)比上表中的數(shù)據(jù)，可以看出河中水流速度 v 與從南岸到河流中央距離x的關(guān)系為：
v=0.4x
v=0.4x
．

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某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動(dòng)時(shí)有一個(gè)規(guī)律，河中央流速最大，岸邊速度幾乎為零．為了研究河水流速與從岸邊到中央距離的關(guān)系，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的測(cè)量儀器：如圖甲所示，兩端開口的“L”型玻璃管的水平部分置于待測(cè)的水流中，豎直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足夠長．當(dāng)水流以速度 v 正對(duì)“L”型玻璃管的水平部分開口端勻速流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)外液面的高度差為 h，且h 隨水流速度的增大而增大．為了進(jìn)一步研究水流速度v 與管內(nèi)外水面高度差h的關(guān)系，該組同學(xué)進(jìn)行了定量研究，得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了v-h 圖象，如圖丙所示．
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v（m/s） 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
h（m） 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
（1）根據(jù)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖丙中圖象的形狀，可猜想v和h之間的關(guān)系為
 
；為驗(yàn)證猜想，圖丁的縱坐標(biāo)應(yīng)設(shè)定為
 
，并另作圖象，若該圖象的形狀為
 
，說明猜想正確．
（2）現(xiàn)利用上述測(cè)速器，由河流南岸開始，每隔1米測(cè)一次流速，得到數(shù)據(jù)如下表所示：
測(cè)試點(diǎn)距南岸距離 x/m 0 1 2 3 4 5 6 7
管內(nèi)外液面高度差   h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8 20.0 18.1 11.2
相應(yīng)的水流速度 v/ms-1
分析對(duì)比上表中的數(shù)據(jù)，可以看出河中水流速度 v 與從觀測(cè)點(diǎn)距離南岸的距離x的關(guān)系為：
 
．該河流中水流的最大流速約為
 
m/s．

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某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動(dòng)時(shí)有一個(gè)規(guī)律，河中央流速最大，岸邊速度幾乎為零．為了研究河水流速與離河岸距離的關(guān)系，小明設(shè)計(jì)了這樣的測(cè)量儀器：如圖甲所示，兩端開口的“L”形玻璃管的水
平部分置于待測(cè)的水流中，豎直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足夠長．當(dāng)水流以速度v正對(duì)“L”形玻璃管的水平部分開口端勻速流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)外水面高度差為h，且h隨水流速度的增大而增大．為了進(jìn)一步研究水流速度v與管內(nèi)外水面高度差h的關(guān)系，該組同學(xué)進(jìn)行了定量研究，得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了v-h圖象，如圖丙所示．
v（m/s） 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 2.83 3.16
h（m） 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50
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（1）根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖丙中圖象的形狀，可猜想v和h之間的關(guān)系為
 
；
為驗(yàn)證猜想，請(qǐng)?jiān)趫D丁中確定縱軸所表示的物理量，并作出圖象，若該圖象的形狀為
 
，說明猜想正確．
（2）現(xiàn)利用上述測(cè)速器，由河流南岸開始，每隔1m測(cè)一次流速，得到數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)v和h之間的關(guān)系完成下表的最后一行，對(duì)比下表中的數(shù)據(jù)，可以看出河中水流速度v與離南岸的距離x的關(guān)系為
 
．
測(cè)試點(diǎn)離岸距離x/m 0 1 2 3 4
管內(nèi)外液面高度差h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8
相應(yīng)的河水流速v/ms-1
 
 
 
 
 

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（1） a．用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為_______________mm。

b．用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為__________________cm。

（2）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，圖為小車帶動(dòng)的紙帶上記錄的一些點(diǎn)，在每相鄰兩點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0．1．2．3．4．5六個(gè)點(diǎn)，用米尺量出1．2．3．4．5點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示．

a．由紙帶可判定小車做______ 運(yùn)動(dòng)

b．若小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度為________ m/s． 小車的加速度大小為________ m/s2 , 方向?yàn)開_______

（3）利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度和下落高度。某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。

a．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，并測(cè)出下落時(shí)間,通過計(jì)算出瞬時(shí)速

度．

b．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度．

c．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度，并通過計(jì)算出高度．

d．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，算出瞬時(shí)速度v ．

以上方案中只有一種正確，正確的是                 。（填入相應(yīng)的字母）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了“探究合外力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： 第一步:如圖甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過細(xì)繩與一重錘相連，然后跨過定滑輪， 重錘下連一紙帶,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速 運(yùn)動(dòng).

第二步:如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細(xì)繩和重錘，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在木板靠 近滑輪處,將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

第三步:接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動(dòng),打出的紙帶如圖丙所示.其中打 下計(jì)數(shù)點(diǎn)O時(shí),滑塊的速度為零，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T.

 (1 )根據(jù)紙帶求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí)滑塊速度VE=______

(2)已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，合外力在OE段對(duì)滑塊做功的表達(dá)式WOE=_____

(3)利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對(duì)滑塊所做的功W及A、B、C、D、E各點(diǎn)的速v以v2 為縱軸，以w為橫軸建坐標(biāo)系，作出v2-W圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜 直線，測(cè)得直線斜率為k則滑塊質(zhì)量M=_______

 

 

 

 

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