【題目】如圖為實驗室篩選帶電粒子的裝置示意圖：左端加速電極M、N間的電壓為U1。中間速度選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，勻強磁場的場強B1＝1．0T，兩板電壓U2=1．0×102V，兩板間的距離D＝2cm。選擇器右端是一個半徑R＝20cm的圓筒，可以圍繞豎起中心軸順時針轉動，筒壁的一個水平圓周上均勻分布著8個小孔O1至O8。圓筒內部有豎直向下的勻強磁場B2。一電荷量為q=1．60×10-19C、質量為m=3．2×10-25kg的帶電的粒子，從靜止開始經(jīng)過加速電場后勻速穿過速度選擇器。圓筒不轉時，粒子恰好從小孔O8射入，從小孔O3射出，若粒子碰到圓筒就被圓筒吸收。求：

（1）加速器兩端的電壓U1的大��；

（2）圓筒內勻強磁場B2的大小并判斷粒子帶正電還是負電；

（3）要使粒子從一個小孔射入圓筒后能從正對面的小孔射出（如從O1進從O5出），則圓筒勻速轉動的角速度多大？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）速度選擇器中電場強度：

根據(jù)力的平衡條件可得：,解得：

在電場加速過程，根據(jù)動能定理可得：，解得

（2）粒子的運動軌跡如圖所示

根據(jù)左手定則，粒子帶負電，由幾何關系可得：

洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：，解得：

（3）不管從哪個孔進入，粒子在筒中運動的時間與軌跡一樣，運動時間為:

在這段時間圓筒轉過的可能角度:

則圓筒的角速度:

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩位同學在實驗室中利用如圖（a）所示的電路測定值電阻R0、電源的電動勢E和內電阻r，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄的是電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條UI圖線．回答下列問題：

（1）根據(jù)甲、乙兩同學描繪的圖線，可知

A．甲同學是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

B．甲同學是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

C．乙同學是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

D．乙同學是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

（2）根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R0＝________Ω，電源電動勢E＝________V，內電阻r＝________Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著空氣質量的惡化，霧霾天氣現(xiàn)象增多，危害加重。霧和霾相同之處都是視程障礙物會使有效水平能見度減小從而帶來行車安全隱患。在一大霧天，一輛小汽車以30 m/s的速度勻速行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30 m處有一輛大卡車以10 m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈．如圖所示，圖線a、b分別為小汽車和大卡車的v－t圖象（忽略剎車反應時間），以下說法不正確的是（ ）

A. 因剎車失靈前小汽車已減速，故不會發(fā)生追尾事故

B. 在t＝3 s時發(fā)生追尾事故

C. 在t＝5 s時發(fā)生追尾事故

D. 若緊急剎車時兩車相距40米，則不會發(fā)生追尾事故且兩車最近時相距10米

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗的情況如下圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖．

（1）實驗中用彈簧測力計測量力的大小時，下列使用方法中正確的是________．

A．拿起彈簧測力計就進行測量讀數(shù)

B．拉橡皮筋的拉力大小不能超過彈簧測力計的量程

C．測量前檢查彈簧指針是否指在零刻線，用標準砝碼檢查示數(shù)正確后，再進行測量讀數(shù)

D．應盡量避免彈簧、指針、拉桿與刻度板間的摩擦

（2）關于此實驗的下列說法中正確的是________．

A．同一次實驗中，O點位置不允許變動

B．實驗中，只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置

C．實驗中，把橡皮筋的另一端拉到O點時，兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°

D．實驗中，要始終將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后調節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O點

（3）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________．

（4）本實驗采用的科學方法是________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】深空探測一直是人類的夢想。2013年12月14日“嫦娥三號”探測器成功實施月面軟著陸，中國由此成為世界上第3個實現(xiàn)月面軟著陸的國家。如圖所示為此次探測中，我國科學家在國際上首次采用的由接近段、懸停段、避障段和緩速下降段等任務段組成的接力避障模式示意圖。請你應用學過的知識解決下列問題。

（1）已知地球質量約是月球質量的81倍，地球半徑約是月球半徑的4倍。將月球和地球都視為質量分布均勻的球體，不考慮地球、月球自轉及其他天體的影響。求月球表面重力加速度g月與地球表面重力加速度g的比值。

（2）由于月球表面無大氣，無法利用大氣阻力來降低飛行速度，我國科學家用自行研制的大范圍變推力發(fā)動機實現(xiàn)了探測器中途修正、近月制動及軟著陸任務。在避障段探測器從距月球表面約100m高處，沿與水平面成夾角45°的方向，勻減速直線運動到著陸點上方30m處。已知發(fā)動機提供的推力與豎直方向的夾角為θ，探測器燃料消耗帶來的質量變化、探測器高度變化帶來的重力加速度g月的變化均忽略不計，求此階段探測器的加速度a與月球表面重力加速度g月的比值。

（3）為避免探測器著陸過程中帶來的過大沖擊，科學家們研制了著陸緩沖裝置來吸收著陸沖擊能量，即盡可能把探測器著陸過程損失的機械能不可逆地轉變?yōu)槠渌问降哪芰�，如塑性變形能、內能等，而不通過彈性變形來儲存能量，以避免二次沖擊或其他難以控制的后果。

已知著陸過程探測器質量（包括著陸緩沖裝置）為m，剛接觸月面時速度為v，從剛接觸月面開始到穩(wěn)定著陸過程中重心下降高度為H，月球表面重力加速度為g月，著陸過程中發(fā)動機處于關閉狀態(tài)，求著陸過程中緩沖裝置吸收的總能量及探測器受到的沖量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直。 已知線圈的匝數(shù)N=100，邊長ab =1．0m、bc=0．5m，電阻r=2。 磁感應強度B在0到1s內從零均勻變化到0．2T。 在1到5s內從0．2T均勻變化到－0．2T，取垂直紙面向里為磁場的正方向。求:

（1）0．5s時線圈內感應電動勢的大小E和感應電流的方向；

（2）在1到5s內通過線圈的電荷量q；

（3）在0到5s內線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是 。

A、木棍折斷后不能復原是因為分子間存在斥力

B、布朗運動的規(guī)律反映出分子熱運動的規(guī)律，即固體小顆粒的運動是液體分子無規(guī)則運動的反映

C、當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小

D、在研究熱現(xiàn)象時，有意義的不是大量分子的平均動能，而是幾個分子的平均動能

E、當分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中有一正四面體ABCD，如圖M、N分別是AB和CD的中點�，F(xiàn)在A、B兩點分別固定電荷量為+Q、-Q的點電荷，下列說法中正確的是（ ）

A. 將試探電荷+q從C點移到D點，電場力做正功

B. 將試探電荷-q從M點移到N點，電場力不做功

C. C、D 兩點的電場強度大小相等，方向不同

D. N點的電場強度方向平行AB且跟CD垂直

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm．電源電動勢E=24V，內電阻r=1Ω，電阻R=15Ω．閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間．若小球帶電量為q=1×10﹣2C，質量為m=2×10﹣2kg，不考慮空氣阻力．

那么（1）滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？

（2）此時，電源的輸出功率是多大？（取g=10m/s2）

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