【題目】如圖甲所示,離子源在源源不斷地產(chǎn)生正離子(質(zhì)量為m,電量為q),離子由離子源飛出時的速度可以忽略不計,離子離開離子源后進(jìn)入一加速電壓為U0的加速電場,偏轉(zhuǎn)電場兩極板M、N正對且板間距為d,極板長L=d,緊挨偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)空間有一寬度L=d的長條形區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場。在偏轉(zhuǎn)電場的兩板間接一周期為T的變化電壓,如圖乙所示。離子經(jīng)過加速電場加速后從兩板中央垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,已知離子穿越偏轉(zhuǎn)極板過程所用時間非常短,可認(rèn)為在這段時間內(nèi)加在M、N板上的電壓不變。不計離子的重力以及離子間的相互作用力。求:

(1)離子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0多大;

(2)在一個周期內(nèi),有離子從偏轉(zhuǎn)極板射出的時間為多少;

(3)為使從偏轉(zhuǎn)極板射出的離子不從磁場的右邊界射出,磁感應(yīng)強度至少為多大。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)根據(jù)動能定理:qU0=-0

解得:

(2)設(shè)離子恰好打到偏轉(zhuǎn)板右側(cè)下邊緣時的電壓為U1,則根據(jù)

L=d=v0t

a= F=Eq E=

解得:U1=2U0

由圖像可知:在一個周期內(nèi),有離子從偏轉(zhuǎn)極板射出的時間為T

(3)從下板邊緣射出的離子速度最大,在磁場中運動的半徑最大,當(dāng)其與磁場的右邊界相切時,對應(yīng)的磁場即為最小磁場,設(shè)為B。運動軌跡如圖所示:

設(shè)離子從極板邊緣飛出時速度的偏向角為θ,則

vy=at

代入解得:vy=

tanθ==1

θ=45o

v=

在磁場中,滿足:rcos45o+r=L=d

根據(jù)qvB=m r=

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管,上部有長l1=25 cm的水銀柱,封有長l2=25cm的空氣柱,此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為p0=75 cmHg,如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動60°,求此時管中空氣柱的長度。(封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動過程中氣體溫度保持不變,沒有發(fā)生漏氣,取,重力加速度為g

【答案】30 cm

【解析】設(shè)玻璃管開口向上時,空氣柱的壓強為

玻璃管轉(zhuǎn)動60°時,水銀有部分會流出,設(shè)此時空氣柱長度為x,空氣柱的壓強為

設(shè)玻璃管的橫截面積為S,對空氣柱由玻意爾定律有

解得:x=30 cm

型】解答
結(jié)束】
15

【題目】一個半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為

(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少?

(ii)一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點的位置。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,兩平行金屬板AB、OD如圖甲放置,ODx軸重合,板的左端與原點O重合,板長L=2m,板間距離d=1m,緊靠極板右側(cè)有一熒光屏。兩金屬板間電壓UAO隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,變化周期為T=2×10-3s,U0=103V,t=0時刻一帶正電的粒子從左上角A點,以平行于ABv0=103m/s的速度射入板間,粒子帶電荷量為q=10-5C,質(zhì)量m=10-7kg。不計粒子所受重力。求:

(1)粒子在板間運動的時間;

(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo);

(3)粒子打到熒光屏上的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,在平面內(nèi),有一半徑為RL的圓形區(qū)域,圓心O1對應(yīng)的坐標(biāo)為,圓與x軸交于A、C兩點.除圓形區(qū)域內(nèi)無磁場,在y軸與直線之間存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,在圓心O1處有一粒子源,發(fā)射同種粒子,粒子的質(zhì)量為,電荷量為+q,粒子從粒子源O1出發(fā)垂直磁場在紙面內(nèi)向各個方向射出,不計粒子重力,并且從磁場返回圓形邊界的粒子均被吸收掉,問:

(1)求能從右邊界(即直線)射出的粒子其最小速率為多少,并求出該粒子從O1出發(fā)時與x軸正方向的夾角。

(2)要使粒子垂直于的邊界射出磁場,求該粒子的最小速率為多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實驗器材還有:

a.電流表A(量程0.6 A、內(nèi)阻約0.1Ω);

b.靈敏電流計G(量程300μA、內(nèi)阻為90.5Ω);

c.定值電阻(阻值1 Ω);

d.定值電阻(阻值10 Ω);

e.滑動變阻器(阻值范圍0~10 Ω、額定電流2 A);

f.滑動變阻器(阻值范圍0~50 Ω、額定電流1 A);

g.電阻箱(最大阻值為9999.9 Ω)。

那么:

(1)為順利完成實驗,需將G表改裝成量程為3V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R1=__ Ω。

(2)實驗中通過改變滑動變阻器的阻值,測得6組靈敏電流計(IG)與對應(yīng)的電流表(I)數(shù)據(jù)描在圖

中所示,通過數(shù)據(jù)分析,可以確定R0應(yīng)選擇_____,R2應(yīng)選擇______。(填器材前字母);求出該電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=________ Ω。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻約為,電壓表的內(nèi)阻約為,電流表的內(nèi)阻約為,測量電路中電流表的連接方式如圖或圖所示,計算結(jié)果由計算得出,式中分別為電壓表和電流表的讀數(shù);若將圖和圖中電路測得的電阻值分別記為,則__________(填“”或“”)更接近待測電阻的真實值,且測量值__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值,測量值__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)從廢舊實驗儀器上拆下一個標(biāo)有“200Ω2kw”字樣的電阻,但可能阻值已經(jīng)發(fā)生變化。為了測定其電阻,該同學(xué)利用歐姆表測定其阻值時,歐姆表選擇開關(guān)處于“×10”檔,表盤示數(shù)如圖1。

1)為準(zhǔn)確測定其阻值,他又尋找了一塊手機(jī)電池(電動勢E標(biāo)稱值為3.7V,允許最大放電電流為100mA)及以下器材

A.電壓表V(量程3V,電阻RV約為3.0kΩ

B.電流表A1(量程15mA,電阻RA1約為

C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2約為50Ω

D.滑動變阻器R1020Ω,額定電流1A

E.電阻箱R20999.9Ω

F.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干

①該同學(xué)連接成如圖2所示電路,則電流表應(yīng)該選用_____(A1A2)

②閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)調(diào)整滑動變阻器滑動頭P時,電流表和電壓表示數(shù)變化范圍都很小,經(jīng)檢查各元件完好,則可能是標(biāo)號為______處導(dǎo)線斷路

2)另一個同學(xué)沒有利用電流表,只是用了前面所給的其它器材,進(jìn)行了測定該手機(jī)電池電動勢和內(nèi)電阻的實驗

①請幫他在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。并標(biāo)注應(yīng)該使用的可變電阻為R1還是R2

②根據(jù)第二個同學(xué)測量數(shù)據(jù),畫出了電壓表示數(shù)U與外電阻R之間的關(guān)系圖像如圖3所示。則他測量的該電池電動勢為_________V,內(nèi)電阻為______Ω(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsinωt,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動變阻器V1和V2是理想交流電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;A1和A2是理想交流電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示下列說法正確的是

AI1I2表示電流的瞬時值

BU1U2表示電壓的最大值

C滑片P向下滑動過程中,U2變小、I1變小

D滑片P向下滑動過程中,U2不變、I1變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中系統(tǒng)由左右兩個側(cè)壁絕熱底部截面均為S的容器組成。左容器足夠高,上端敞開,右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。 容器內(nèi)兩個絕熱的活塞AB下方封有氮氣,B上方封有氫氣。大氣的壓強p0,溫度為T0=273K,兩個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時,各氣體柱的高度如圖所示,F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑,再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定,第三次達(dá)到平衡后,氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

(1)第二次平衡時氮氣的體積;

(2)水的溫度。

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同步練習(xí)冊答案