【題目】（16分）如圖甲所示，豎直虛線MN、PQ間有垂直于紙面向里的勻強磁場，MN左側(cè)有水平的平行金屬板，板的右端緊靠虛線MN，在兩板的電極P、Q上加上如圖乙所示的電壓，在板的左端沿兩板的中線不斷地射入質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子，粒子的速度均為v0，側(cè)移最大的粒子剛好從板的右側(cè)邊緣射入磁場，兩板長為L，若遠(yuǎn)大于T，磁場的磁感應(yīng)強度為B，不計粒子的重力，求：

（1）兩板間的距離d為多少？

（2）要使所有粒子均不能從邊界PQ射出磁場，PQ、MN間的距離至少多大？

（3）若將下板下移，則所有粒子進入磁場后，要使所有粒子均不能從邊界PQ射出磁場，PQ、MN間的距離又至少為多大？

【答案】見解析

【解析】（1）由于遠(yuǎn)大于T，因此每個粒子穿過電場時可以認(rèn)為電場強度大小不變，當(dāng)兩板間的電壓為U0時，粒子穿過兩板間的側(cè)移最大，設(shè)板間距離為d，則

（1分）

（1分）

求得（2分）

（2）設(shè)粒子進磁場時速度與水平方向的夾角為，則粒子在磁場中運動的速度

（1分）

粒子在磁場中運動時（1分）

（1分）

粒子在磁場中做圓周運動時，軌跡上點離MN的最遠(yuǎn)距離

（2分）

可見，越大，s越大，則從平行板邊緣飛出的粒子速度與水平方向夾角最大，此時

（1分）

（1分）

因此PQ、MN間的距離至少為（1分）

（3）若將下板下移，則兩板間的距離為（1分）

則所有粒子在電場中的側(cè)移最大值（1分）

設(shè)最大偏向角為α，則，則（1分）

因此要使所有粒子均不能從PQ邊射出磁場，需要PQ、MN間的距離至少為

（1分）

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】如圖是質(zhì)譜儀的原理圖，若速度相同的同一束粒子沿極板P1、P2的軸線射入電磁場區(qū)域，由小孔S0射入右邊的偏轉(zhuǎn)磁場B2中，運動軌跡如圖所示，不計粒子重力．下列相關(guān)說法中正確的是( )

A. 該束帶電粒子帶負(fù)電

B. 速度選擇器的P1極板帶負(fù)電

C. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

D. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷q/m越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩木塊的重力均為50 N，放在傾角=370的斜面上，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為0．5。在沿斜面向上的大小為60 N的力F作用下，A、B靜止在斜面上，此時，與A、B相連的輕彈簧被拉伸了3cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。則下列說法正確的是 （ ）

A. A、B所受的摩擦力均為零

B. B受的摩擦力為2N，方向沿斜面向上

C. A受的摩擦力為18N，方向沿斜面向下

D. B受的摩擦力為12N，方向沿斜面向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質(zhì)點），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中，最終木塊剛好不從車上掉下來．求：

（1）子彈射入木塊后的共同速度為v1；

（2）木塊與平板之間的動摩擦因數(shù)μ（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于一物體在水平面內(nèi)勻速圓周運動，下列說法正確的是（ ）

A. 物體速度不變 B. 物體動能不變

C. 物體合力為0 D. 物體機械能變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗得到金屬鈣的光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率γ的關(guān)系如圖所示。下表中列出了幾種金屬的截止頻率和逸出功，參照下表可以確定的是( )

A. 如用金屬鎢做實驗得到的Ekm－γ圖線也是一條直線，其斜率與圖中直線的斜率相等

B. 如用金屬鈉做實驗得到的Ekm－γ圖線也是一條直線，其斜率比圖中直線的斜率大

C. 如用金屬鈉做實驗得到的Ekm－γ圖線也是一條直線，設(shè)其延長線與縱軸交點的坐標(biāo)為(0，－Ek2)，則Ek2< Ek1

D. 如用金屬鎢做實驗，當(dāng)入射光的頻率γ<γ1時，可能會有光電子逸出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的物塊A停放在光滑的水平桌面上�，F(xiàn)對物塊施加一個水平向右的外力F，使它在水平面上作直線運動。已知外力F隨時間t(單位為s）的變化關(guān)系為F=（6-2t）N，則（ ）

A. 在t=3s時，物塊的速度為零

B. 物塊向右運動的最大速度為9m/s

C. 在0~6s內(nèi)，物塊的平均速度等于4.5m/s

D. 物塊向右運動的最大位移大于27m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一傳送帶裝置模型，固定斜面的傾角為θ=37°，底端經(jīng)一長度可忽略的光滑圓弧與足夠長的水平傳送帶相連接，可視為質(zhì)點的物體質(zhì)量m=3kg，從高h(yuǎn)=1．2m的斜面上由靜止開始下滑，它與斜面的動摩擦因數(shù)=0．25，與水平傳送帶的動摩擦因數(shù)=0．4，已知傳送帶以=5m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10，不計空氣阻力．求：

（1）物體從滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中與傳送帶間的摩擦生熱值；

（2）物體第一次離開傳送帶后滑上斜面，它在斜面上能達(dá)到的最大高度；

（3）從物體開始下滑到最終停止，物體在斜面上通過的總路程；（提示：物體第一次滑到傳送帶上運動一段時間以后又回到了斜面上，如此反復(fù)多次后最終停在斜面底端．）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m2＝2kg和m3＝3kg的物體靜止放在光滑水平面上，兩者之間有壓縮著的輕彈簧（與m2、m3不拴接）．質(zhì)量為m1＝1kg的物體以速度v0＝9m/s向右沖來，為了防止沖撞，釋放彈簧將m3物體發(fā)射出去，m3與m1碰撞后粘合在一起．試求:

（1）m3的速度至少多大，才能使以后m3和m2不發(fā)生碰撞？

（2）為保證m3和m2恰好不發(fā)生碰撞，彈簧的彈性勢能至少多大？

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