如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場，電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場，已知圓弧所在處場強(qiáng)為E0，方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，離子重力不計(jì)。

（1）求圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大��；

（2）若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的值；

（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，要求離子能最終打在QN上，

求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

 

（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析: （1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動(dòng)能定理，有：，離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有， 得

（2）帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，d=vt，3d=，由牛頓第二定律：qE=ma，解得

（3）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖滋力提供向心力，

，解得：，帶電粒子能打到QN上，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)徑跡的邊界如圖

由幾何關(guān)系可知：，則有

考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；動(dòng)能定理

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年湖北省高三5月模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測量出電池組的電動(dòng)勢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6 V、內(nèi)阻很大) B．電壓表V2(量程4 V、內(nèi)阻很大)

C．電流表A(量程3 A、內(nèi)阻很小) D．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 Ω、額定電流4 A)

E．小燈泡(2 A、7 W) F．電池組(電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r)

G．開關(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)請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中補(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)(I，U1)、(I，U2)，標(biāo)到U－I坐標(biāo)系中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動(dòng)勢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，電池組的效率為______。

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列關(guān)于使用和乘坐小汽車的說法，符合實(shí)際情況的是

A．小汽車的司機(jī)和前排乘客必須系好安全帶，這樣可以防止慣性的危害

B．小汽車車尾的導(dǎo)電鏈?zhǔn)菫榱朔乐轨o電積聚

C．小汽車前大燈和擋風(fēng)玻璃覆蓋的偏振片能使駕駛員消除對面車燈的強(qiáng)烈炫光

D．小汽車防霧燈一般為橙黃色光，橙黃色光的波長較短，穿透力弱

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省第三次綜合練習(xí)（三模）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xoy中，在第二象限內(nèi)有豎直放置的兩平行金屬板，其中右板開有小孔；在第一象限內(nèi)存在內(nèi)、外半徑分別為、R的半圓形區(qū)域，其圓心與小孔的連線與x軸平行，該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里：在y<0區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，方向與x軸負(fù)方向的夾角為60°。一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為－q的粒子（不計(jì)重力），從左金屬板由靜止開始經(jīng)過加速后，進(jìn)入第一象限的勻強(qiáng)磁場。求:

（1）若兩金屬板間的電壓為U，粒子離開金屬板進(jìn)入磁場時(shí)的速度是多少?

（2）若粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛好不能進(jìn)入的中心區(qū)域，此情形下粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大小。

（3）在（2）情形下，粒子運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)<0的區(qū)域，它第一次在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省第三次綜合練習(xí)（三模）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示， S是紅光與藍(lán)光的固定的復(fù)色光源，發(fā)出一條細(xì)光束沿橫截面為半圓形透明圓柱體圓心O的方向射入，經(jīng)圓柱后打在光屏上的P點(diǎn)�，F(xiàn)把玻璃磚繞過O點(diǎn)垂直紙面軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)300角，則可能

A．在P的上側(cè)出現(xiàn)兩個(gè)光點(diǎn)，靠近P的是紅光

B．在P的下側(cè)出現(xiàn)兩個(gè)光點(diǎn)，靠近P的是紅光

C．在P的上側(cè)出現(xiàn)一個(gè)復(fù)色光點(diǎn)

D．在P的下側(cè)只有一個(gè)紅色光點(diǎn)

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高三最后一模理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，又發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)──法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，揭開了人類將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行應(yīng)用的序幕．法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，將一個(gè)圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個(gè)磁極之間，并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B，兩電刷與靈敏電流計(jì)相連．當(dāng)金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則

A．電刷Ｂ的電勢高于電刷Ａ的電勢

Ｂ．若僅將電刷A向盤邊緣移動(dòng)，使電刷A、B之間距離增大，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變大

Ｃ．若僅將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭向左滑，靈敏電流計(jì)的示數(shù)將變大

Ｄ．金屬盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速越大，維持其做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所需外力做功的功率越小

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料，調(diào)節(jié)其初始長度為l．水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處于自然伸長狀態(tài)．小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道，通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回，經(jīng)水平軌道返回圓形軌道.已知R=0.2m，l=1.0m，，物塊A質(zhì)量為m=1kg，與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，軌道其他部分摩擦不計(jì)，取g=10m/s2。求：

（1）物塊A與彈簧剛接觸時(shí)的速度大小.

（2）物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度.

（3）調(diào)節(jié)PQ段的長度l，A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道，當(dāng)l滿足什么條件時(shí)，A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離軌道。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，某公園有噴水裝置，若水從小魚模型口中水平噴出，忽略空氣阻力及水之間的相互作用，則（ ）

A.噴水口高度一定，噴水速度越大，水從噴出到落入池中的時(shí)間越長

B.噴水口高度一定，噴水速度越大，水從噴出到落入池中的時(shí)間越短

C.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越遠(yuǎn)

D.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越近

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省嘉興市高三教學(xué)測試（即一模）理科綜合物理試卷（解析版 題型：實(shí)驗(yàn)題

（10分 ）如圖為某同學(xué)“測繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)電路，小燈泡規(guī)格（3.8V，0.3A），各元件均能正常工作。

（1）該同學(xué)按圖示連接，兩電表都有示數(shù)，但電壓表示數(shù)無法調(diào)節(jié)到零。由實(shí)物連接圖可知，連接電路時(shí)有問題的器材是 （請選擇器材編號(hào)）

A．電壓表 B．小燈泡 C．滑動(dòng)變阻器 D．開關(guān)

（2）請?jiān)诖痤}紙相應(yīng)位置畫出能解決（1）中所存在問題的實(shí)驗(yàn)電路圖；

（3）解決第（1）中問題后，該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得以下數(shù)據(jù)，請你據(jù)此在答題紙相應(yīng)位置作出小燈泡電壓隨電流變化的曲線；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

物理量

1

2

3

4

5

6

7

U / V

0

0.10

0.30

0.60

1.20

1.80

2.40

I / A

0

0.050

0.080

0.100

0.125

0.160

0.180

 

 

 

 

 

（4）理論上電壓從0逐漸增加到2.5V和從2.5V逐漸減小到0的兩個(gè)測量過程中，在電壓表示數(shù)相同時(shí)，電流表示數(shù)應(yīng)該略有不同。該同學(xué)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，正值寒冬，氣溫很低，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)調(diào)到相同情況下，所對應(yīng)的電流表示數(shù)幾乎一樣。請簡要分析可能的原因？ （寫出一條即可）

 

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