【題目】如圖所示，圓盒為電子發(fā)射器，M處是電子出射口。其正視截面如圖所示，D為絕緣外殼，整個裝置處于真空中，半徑為R的金屬圓柱的圓心A處有一離子源，可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為v的低能電子，與金屬圓柱同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為3R。不需要電子射出時，可用磁場將電子封閉在金屬網(wǎng)以內(nèi)；若需要低能電子射出時，可撤去磁場，讓電子直接射出；若需要高能電子，撤去磁場，并在金屬圓柱A和金屬網(wǎng)C間加一徑向電場，使其加速后射出。不考慮金屬圓柱A和金屬網(wǎng)C的靜電感應電荷對電子的作用和電子之間的相互作用，忽略電子的重力，已知電子質(zhì)量為m，電荷最為e。

(1)若需要速度為3v的電子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來，在金屬圓柱A和金屬網(wǎng)C間所加電壓U是多大；

(2)若金屬圓柱A和金屬網(wǎng)C間不加電壓，要使由金屬圓柱A發(fā)射的電子不從金屬網(wǎng)C射出，可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓盒平面向外的勻強磁場，則所加磁場磁感應強度B應滿足什么條件。

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）電子經(jīng)AC間的電場加速時，由動能定理得：eU＝m(3v)2mv2
所需加速電壓為：U＝

（2）電子在AC間磁場中做勻速圓周運動，其軌跡圓與金屬網(wǎng)相切時，磁感應強度B有最小值。設此軌跡圓的半徑為r，則有：Bev＝m
由幾何關系得：（3R-r）2=r2+R2
解得：r＝R
最小磁感應強度為：B＝

則所加磁場磁感應強度B應滿足：

練習冊系列答案
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【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t＝0 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像，則下列說法正確的是__________

A. 該波的周期是0.10 s

B. 該波的傳播速度是40 m/s

C. 該波沿x軸的正方向傳播

D. t＝0.10 s時，質(zhì)點Q的速度方向向下

E. 從t＝0 s到t＝0.15 s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm

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【題目】如圖所示，間距為d的平行導軌A2A3、C2C3所在平面與水平面的夾角θ=30°，其下端連接阻值為R的電阻，處于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中，水平臺面所在區(qū)域無磁場。長為d、質(zhì)量為m的導體棒靜止在光滑水平臺面ACC1A1上，在大小為mg(g為重力加速度大小)、方向水平向左的恒力作用下做勻加速運動，經(jīng)時間t后撤去恒力，導體棒恰好運動至左邊緣A1C1，然后從左邊緣A1C1飛出臺面，并恰好沿A2A3方向落到A2C2處，沿導軌下滑時間t后開始做勻速運動。導體棒在導軌上運動時始終與導軌垂直且接觸良好，除了電阻R外的其他電阻、一切摩擦均不計。求：

(1)導體棒到達A1C1處時的速度大小v0以及A2C2與臺面ACC1A1間的高度差h；

(2)導體棒勻速運動的速度大小v以及導體棒在導軌上變速滑行的過程中通過導體棒某一橫截面的總電荷量q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有兩段電阻絲,材料相同,長度也相同,它們的橫截面的直徑之比為dA:dB=1:2,把它們串聯(lián)在電路中,則下列說法正確的是( )

A. 它們的電阻之比RA:RB=4:1

B. 通過它們的電流之比IA:IB=1:1

C. 電子在兩段電阻絲中定向移動速度大小之比vA:vB=1:4

D. 兩段電阻絲中的電場強度大小之比EA:EB=1:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電磁炮是一種新型的兵器，其射程甚至可達數(shù)百公里，遠遠超過常規(guī)炮彈。它的主要原理如圖乙所示，當彈體中通以強電流時，彈體在強大的磁場力作用下加速前進，最后從炮口高速射出。設兩軌道間距離為d=0.10m，勻強磁場的磁感應強度為B=40T，電流恒定，I=2000A，軌道長度為L=20m，炮彈的質(zhì)量為m=20g，忽略一切阻力。求：

(1)彈體的加速度大�。�

(2)彈體最終獲得的速度大��；

(3)磁場力對彈體的最大功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（　�。�

A. 如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)

B. 如圖b所示是兩個圓錐擺，增大θ，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變

C. 如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度相等

D. 如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置所受筒壁的支持力大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個帶電油滴從O點以初速度v0向右上方射入無限大的勻強電場E中，v0的方向與E方向成α角．現(xiàn)測得油滴到達運動軌跡的最高點P時速度大小仍為v0，則下列說法正確的是（ ）

A. P點可能在O點的右上方

B. P點可能在O點的左上方

C. 到達最高點P時，重力和電場力對油滴做功的功率都為0

D. 從拋出到最高點的過程中，油滴電勢能的減少量一定等于重力勢能的增加量

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【題目】如圖所示，光滑的圓柱體放在豎直墻和擋板之間，當擋板與豎直墻之間的夾角α緩慢發(fā)生變化時，以下分析正確的是（　　）

A. 當α角增大時，圓柱體對木板的壓力加大

B. 當α角減小時，圓柱體所受合力加大

C. 當α角增大時，墻對圓柱體的彈力加大

D. 當α角減小時，圓柱體對木板的壓力加大

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【題目】如圖所示，在空間中取直角坐標系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E。靜止的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標為（0，h）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，加速電場的電勢差U＞，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v；

（2）電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離l。

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