【題目】如圖，矩形abcd區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab邊長(zhǎng)為3L，bc邊足夠長(zhǎng)。厚度不計(jì)的擋板MN長(zhǎng)為5L，平行bc邊放置在磁場(chǎng)中，與bc邊相距L，左端與ab邊也相距L。質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，由靜止開(kāi)始經(jīng)電場(chǎng)加速后沿ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，電子與擋板碰撞后完全被吸收并導(dǎo)走。

（1）如果加速電壓控制在一定范圍內(nèi)，能保證在這個(gè)電壓范圍內(nèi)加速的電子進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同。求這個(gè)加速電壓U的范圍。

（2）調(diào)節(jié)加速電壓，使電子能落在擋板上表面，求電子落在擋板上表面的最大寬度

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）只要電子從ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)的軌跡為半圓，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，都為，當(dāng)墊子與擋板下表面相切時(shí)，軌跡的半徑，圓心為，如圖所示，要使墊子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，必須滿(mǎn)足：①

根據(jù)牛頓第二定律②

根據(jù)動(dòng)能定理：③

聯(lián)立解得④（取等號(hào)也可）

若墊子恰好能繞過(guò)擋板最后段從ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)，設(shè)其軌跡的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得⑤

解得⑥，即電子將從bc邊出去了，即電子不可能繞過(guò)擋板最右端N點(diǎn)從ad邊離開(kāi)磁場(chǎng)，所以，使得電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電壓的取值范圍是

（2）電子能打到擋板上表面必須滿(mǎn)足一下要求：

（i）電子能通過(guò)M點(diǎn)邊緣，設(shè)其對(duì)應(yīng)的半徑為，圓心為，打在上板的C點(diǎn)，

則有：⑧，⑨

（ii）電子不能從bc邊射出，設(shè)電子軌跡與bc邊相切時(shí)的半徑為，圓心為，打在上板的D點(diǎn)，則有：，

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω．D為直流電動(dòng)機(jī)，其電樞線圈電阻R=2Ω，限流電阻R′=3Ω．當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表示數(shù)為0.3V．求：

（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多大？

（2）電動(dòng)機(jī)輸入的電功率、轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康墓β屎洼敵鰴C(jī)械功率各是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬(wàn)緡不可。一游僧見(jiàn)之,曰：無(wú)煩也，我能正之。”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則

A. 若F一定，θ大時(shí)大

B. 若F一定，θ小時(shí)大

C. 若θ一定，F大時(shí)大

D. 若θ一定，F小時(shí)大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】雙流中學(xué)一研究性學(xué)習(xí)小組欲通過(guò)測(cè)定工業(yè)污水（含多種重金屬離子）的電阻率來(lái)判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ωm，如圖1所示為該組同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為金屬薄板（電阻極�。溆嗨拿嬗山^緣材料制成，左右兩側(cè)帶有接線柱．容器內(nèi)表面長(zhǎng)a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm，將水樣注滿(mǎn)容器后，進(jìn)行以下操作：

(1)分別用多用電表歐姆擋的“×l00”、“×1K”兩檔粗測(cè)水樣的電阻值時(shí)，表盤(pán)上指針如圖2所示，則所測(cè)水樣的電阻約為_________Ω．

(2)為更精確地測(cè)量所取水樣的電阻，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材；

A．電流表（量程6mA，電阻RA為20Ω） B．電壓表（量程15V電阻Rv約為10kΩ）

C．滑動(dòng)變阻器（0-20Ω，額定電流1A） D．電源（12V內(nèi)阻約10Ω）

E．開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干

請(qǐng)?jiān)趫D3的實(shí)物圖中完成電路連接．

(3)正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示，請(qǐng)?jiān)趫D4的坐標(biāo)紙中作出U-I關(guān)系圖線.

(4)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為_________Ωm,據(jù)此可知，所測(cè)水樣在電阻率這一指標(biāo)上__________（選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì)，加工成如圖所示形狀，長(zhǎng)L=0.8m的BD段固定在豎直平面內(nèi)，其B端與半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道 平滑連接，CD段是半徑R=0.4m的1/4圓弧，AC段在水平面上，與長(zhǎng)S=1.25m、動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25的水平軌道AQ平滑相連，管中有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b，ma=3mb．開(kāi)始b球靜止，a球以速度v向右運(yùn)動(dòng)，與b球發(fā)生彈性碰撞之后，b球能夠越過(guò)軌道最高點(diǎn)P，a球能滑出AQ．(重力加速度g取10m/s2， )．求：

①若v=4m/s，碰后b球的速度大��；

②若v未知，碰后a球的最大速度；

③若v未知，v的取值范圍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖所示.圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱(chēng).則下列說(shuō)法中正確的( )

A. 這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷

B. 這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷

C. 把某正電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向不變

D. C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可能比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球沿同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球的質(zhì)量關(guān)系為mB= 2mA，規(guī)定向右為正方向，兩球的動(dòng)量均為5kg·m/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量變化量為-3 kg·m/s，則

A. 右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:2

B. 右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:4

C. 左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:2

D. 左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2016年共享單車(chē)忽如一夜春風(fēng)出現(xiàn)在大城市的街頭巷尾，方便了百姓的環(huán)保出行。雨天遇到泥濘之路時(shí)，在自行車(chē)的后輪輪胎上常會(huì)粘附一些泥巴，行駛時(shí)感覺(jué)很“沉重”。如果將自行車(chē)后輪撐起，使后輪離開(kāi)地面而懸空，然后用手勻速搖腳踏板，使后輪飛速轉(zhuǎn)動(dòng)，泥巴就被甩下來(lái)，如圖所示，圖中a、b為后輪輪胎邊緣上的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，c、d為飛輪邊緣上的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. a點(diǎn)的角速度大于d點(diǎn)的角速度

B. 后輪邊緣a、b兩點(diǎn)線速度相同

C. 泥巴在圖中的b點(diǎn)比在a點(diǎn)更容易被甩下來(lái)

D. 飛輪上c、d兩點(diǎn)的向心加速度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線.

A.電壓表V1(量程6V、內(nèi)阻很大)

B.電壓表V2(量程3V、內(nèi)阻很大)

C.電流表A(量程3A、內(nèi)阻很小)

D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10Ω、額定電流4A)

E.小燈泡(2A、5W)

F.電池組(電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r)

G.開(kāi)關(guān)一只,導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小.

（1）請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在右圖虛線方框中補(bǔ)充完整_________

（2）每一次操作后,同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(I1,U1)、(I1、U2),標(biāo)到U－I坐標(biāo)中,經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,最后描繪出兩條圖線，如圖所示,則電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________V、內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（3）在U－I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為________Ω.

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