精英家教網(wǎng)如圖所示，M，N為水平放置的平行金屬板，板間電壓為U，在N板中心處有一小孔P，在N板上方有一邊長L=1．Om的非磁性正方形絕緣框ABCD，AB邊中點處有一小孔S，P和S處于同一豎直線上，絕緣框內(nèi)有磁感應強度大小B=2T、方向垂直紙面向里的勻強磁場．一質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量g=+5．Ox 10-3c的帶電粒子從緊靠M板處靜止釋放，并從小孔S垂直于AB邊射入磁場，粒子和框壁碰撞過程中無動能損失，且碰撞時間可以忽略，不計粒子重力，求：
（1）極板M所帶電荷的電性？
（2）若MN板間電壓U0=12.5V，則粒子在磁場中的運動時間為多少？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）要使粒子能從S射出磁場，則MN板間的電壓U應滿足什么條件？
分析：（1）帶電粒子在電場力加速，且已知電場強度方向，從而確定電荷的電性；
（2）粒子在電場中加速時，由動能定理可得粒子的運動速度；當粒子進入磁場時，做勻速圓周運動，則由洛倫茲力提供向心力，得出運動軌道對應的半徑及運動的時間．
（3）粒子要能從S射出磁場，必須垂直碰撞框壁，因此軌道半徑R應滿足(2n+1)R=
L
2
 （n=0，1，2，…k），從而求出滿足條件的電壓．
解答：解：（1）帶電粒子在電場中加速，電場方向向上，故M板帶正電    
（2）粒子在電場中加速過程由動能定理
qU=
1
2
mv2…①
粒子在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)軌道半徑為R則有
qvB=m
v2
R
…②
聯(lián)立①②兩式解得R=0.5m 
粒子在磁場中運動軌跡如圖所示，故運動時間
t=2T=2×
2πm
Bq
=0.25s
精英家教網(wǎng)
（3）粒子要能從S射出磁場，則粒子在磁場中的軌道半徑R應滿足
(2n+1)R=
L
2
 （n=0，1，2，…k）…③
聯(lián)立①②③可解得兩板間的電壓應滿足
U=
qB2L2
8(2n+1)m
=
12.5
2n+1
V（n=0，1，2，…k）
答：（1）極板M所帶電荷的正電；
（2）若MN板間電壓U0=12.5V，則粒子在磁場中的運動時間為0.25s；
（3）要使粒子能從S射出磁場，則MN板間的電壓U應滿足U=
qB2L2
8(2n+1)m
=
12.5
2n+1
V（n=0，1，2，…k）．
點評：考查帶電粒子在電場中被加速及磁場中被偏轉(zhuǎn)，加速過程中運用了動能定理，在偏轉(zhuǎn)過程中運用勻速圓周運動知識，由洛倫茲力提供向心力，得出半徑公式與周期公式．同時要使粒子仍從原點返回，因此它的軌跡整合起來必須是圓的整數(shù)倍．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，設(shè)細管內(nèi)空氣溫度不變，
則被封閉的空氣
AD
AD

A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣
放出
放出
（選填“吸收”或“放出”）了
0.6
0.6
J的熱量；當洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時，則空氣的內(nèi)能
減小
減小
（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算該氣體分子的總個數(shù)（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是
BC
BC

A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式y(tǒng)=
-5sinπt
-5sinπt
cm；
②x=5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=
45
45
cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是
C
C

A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0 ），各個定態(tài)的能量值為En=E/n2（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為
-E
-E
；若有一群處于n=2能級的氫原子，發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為
-
3
4
E
-
3
4
E
（結(jié)果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內(nèi)，3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核，已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013屆江蘇省南師附中等五校高三下學期期初教學質(zhì)量調(diào)研物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（1）用密封性能良好的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導熱性能良好的汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)將汽缸緩慢地由水平放置（如圖甲所示）變成豎直放置（如圖乙所示）．在此過程中如果環(huán)境保持恒溫，下列說法正確的是（     ）

A．氣體分子的平均速率不變
B．氣體分子的平均動能變大
C．氣缸內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的平均作用力不變
D．氣缸內(nèi)氣體的分子數(shù)密度變大
（2）一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，已知氣體在狀態(tài)a時的溫度Ta=600K，在狀態(tài)b時的體積Vb=11.2L，則：氣體在狀態(tài)c時的體積Vc=＿＿＿＿L；氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程從外界吸收的熱量Q與對外做功W的大小關(guān)系為Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M=1.8×10?2kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol?1，求：1cm3的水中有多少個水分子？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字．）
B．（選修模塊3－4）（12分）
（1）下列說法中正確的是_________．
A．水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的
B．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場
C．狹義相對論認為：光在真空中的傳播速度都是一個常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變．
D．在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，測量單擺周期應該從小球經(jīng)過平衡位置處開始計時，以減小實驗誤差
（2）如圖所示，一個半徑為R的1/4透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA＝，該球體對藍光的折射率為．則它從球面射出時的出射角β＝___________；若換用一束紫光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不變”）．

（3）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T=2s，t＝0時刻的波形如圖所示．此刻，波剛好傳到x=6m處，求：質(zhì)點a平衡位置的坐標x＝10m處的質(zhì)點，經(jīng)多長時間第一次經(jīng)過平衡位置向y軸負方向運動？

C．（選修模塊3－5）（12分）
（1）下列說法中正確的是（      ）
A．比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定
B．一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，有可能輻射出6種不同頻率的光子
C．在光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光強無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大
D．隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較長方向移動
（2）發(fā)生衰變有多種可能性．其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個過程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰變；＿＿＿＿＿＿是β衰變．

（3）如圖所示，車廂的質(zhì)量為M，長度為L，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊（可看成質(zhì)點）以速度v0無摩擦地在車廂底板上向右運動，木塊與前車壁碰撞后以v0/2的速度向左運動，則再經(jīng)過多長時間，木塊將與后車壁相碰？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2012-2013學年江蘇省等五高三下學期期初教學質(zhì)量調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：計算題

（1）用密封性能良好的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導熱性能良好的汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)將汽缸緩慢地由水平放置（如圖甲所示）變成豎直放置（如圖乙所示）．在此過程中如果環(huán)境保持恒溫，下列說法正確的是（     ）

A．氣體分子的平均速率不變

B．氣體分子的平均動能變大

C．氣缸內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的平均作用力不變

D．氣缸內(nèi)氣體的分子數(shù)密度變大

（2）一定質(zhì)量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，已知氣體在狀態(tài)a時的溫度Ta=600K，在狀態(tài)b時的體積Vb=11.2L，則：氣體在狀態(tài)c時的體積Vc=＿＿＿＿L；氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程從外界吸收的熱量Q與對外做功W的大小關(guān)系為Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M=1.8×10?2kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol?1，求：1cm3的水中有多少個水分子？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字．）

B．（選修模塊3－4）（12分）

（1）下列說法中正確的是_________．

A．水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由光的衍射造成的

B．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場

C．狹義相對論認為：光在真空中的傳播速度都是一個常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變．

D．在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，測量單擺周期應該從小球經(jīng)過平衡位置處開始計時，以減小實驗誤差

（2）如圖所示，一個半徑為R的1/4透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA＝，該球體對藍光的折射率為．則它從球面射出時的出射角β＝___________；若換用一束紫光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不變”）．

（3）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T=2s，t＝0時刻的波形如圖所示．此刻，波剛好傳到x=6m處，求：質(zhì)點a平衡位置的坐標x＝10m處的質(zhì)點，經(jīng)多長時間第一次經(jīng)過平衡位置向y軸負方向運動？

C．（選修模塊3－5）（12分）

（1）下列說法中正確的是（      ）

A．比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定

B．一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，有可能輻射出6種不同頻率的光子

C．在光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光強無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大

D．隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較長方向移動

（2）發(fā)生衰變有多種可能性．其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個過程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰變；＿＿＿＿＿＿是β衰變．

（3）如圖所示，車廂的質(zhì)量為M，長度為L，靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的木塊（可看成質(zhì)點）以速度v0無摩擦地在車廂底板上向右運動，木塊與前車壁碰撞后以v0/2的速度向左運動，則再經(jīng)過多長時間，木塊將與后車壁相碰？

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力

B．擴散運動就是布朗運動

C．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

D．對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進行方向的說明，都可以作為熱力學第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效數(shù)字）．

⑶如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導熱的，開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g．

①求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強；

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

B．(選修3-4試題)

⑴（4分）下列說法正確的是  ▲  

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實驗有力地支持了光的波動說。

B．從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調(diào)

C．當波源或者接受者相對于介質(zhì)運動時，接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應。

D．考慮相對論效應，一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小

⑵如圖所示，真空中有一頂角為75o，折射率為n =的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為   ▲   。

 

 

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點的橫坐標x = 96cm。求：

①波源O點剛開始振動時的振動方向和波的周期；

②從圖中狀態(tài)為開始時刻，質(zhì)點P第一次達到波峰時間。

C．(選修模塊3-5)(12分)

⑴．氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A．60.3eV          B． 51.0 eV

C．43.2eV          D．54.4 eV

⑵一個靜止的，放出一個速度為2.22×107m/s的粒子，同時產(chǎn)生一個新核，并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫出這種核反應方程式   ▲   ；這個核反應中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ；因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如圖，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由輕質(zhì)彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊，接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動．運動中某時刻輕繩突然斷開，當彈簧恢復到其自然長度時，滑塊A的速度正好為零。則：

①彈簧第一次恢復到自然長度時，滑塊B的速度大小為   ▲ ；

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中，彈簧釋放的彈性勢能Ep =   ▲ 。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：宿遷市2010年高三年級模擬試卷（三） 題型：填空題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力

B．擴散運動就是布朗運動

C．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

D．對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進行方向的說明，都可以作為熱力學第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效數(shù)字）．

⑶如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導熱的，開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g．

①求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強；

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

B．(選修3-4試題)

⑴（4分）下列說法正確的是  ▲  

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實驗有力地支持了光的波動說。

B．從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調(diào)

C．當波源或者接受者相對于介質(zhì)運動時，接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應。

D．考慮相對論效應，一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小

⑵如圖所示，真空中有一頂角為75o，折射率為n =的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為   ▲   。

 

 

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點的橫坐標x = 96cm。求：

①波源O點剛開始振動時的振動方向和波的周期；

②從圖中狀態(tài)為開始時刻，質(zhì)點P第一次達到波峰時間。

C．(選修模塊3-5)(12分)

⑴．氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =－54.4 eV，氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A．60.3 eV          B． 51.0 eV

C．43.2 eV          D．54.4 eV

⑵一個靜止的，放出一個速度為2.22×107m/s的粒子，同時產(chǎn)生一個新核，并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫出這種核反應方程式    ▲   ；這個核反應中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ；因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如圖，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由輕質(zhì)彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊，接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動．運動中某時刻輕繩突然斷開，當彈簧恢復到其自然長度時，滑塊A的速度正好為零。則：

①彈簧第一次恢復到自然長度時，滑塊B的速度大小為   ▲ ；

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中，彈簧釋放的彈性勢能Ep =   ▲ 。

 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案