【題目】如圖a所示，燈絲K可以連續(xù)逸出不計初速度的電子，在KA間經(jīng)大小為U的加速電壓加速后，從A板中心小孔射出，再從M、N兩極板的正中間以平行極板的方向進入偏轉(zhuǎn)電場。M、N兩極板長為L，間距為。如果在兩板間加上如圖b所示的電壓UMN，電子恰能全部射入如圖所示的勻強磁場中。不考慮極板邊緣的影響，電子穿過平行板的時間極短，穿越過程可認為板間電壓不變，磁場垂直紙面向里且范圍足夠大，不考慮電場變化對磁場的影響。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子的重力及它們之間的相互作用力。求:

（1）偏轉(zhuǎn)電場電壓UMN的峰值；

（2）已知在時刻射入偏轉(zhuǎn)電場的電子恰好能返回板間，求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；

（3）從電子進入偏轉(zhuǎn)電場開始到離開磁場的最短時間是多少。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）電子在經(jīng)過加速電場過程中，根據(jù)動能定理可得① （2分）

由題意可知在偏轉(zhuǎn)電壓出現(xiàn)峰值時進入的電子恰好沿極板邊緣飛出電場

② （1分）

③ （1分）

④ （1分）

聯(lián)立上式可得 ⑤（1分）

（2） 設(shè)在時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開電場時速度大小為v，v與v0之間夾角為θ，

⑥所以θ=300 （2分）

v0=vcosθ ⑦ （1分）

電子垂直進入磁場洛倫茲力充當向心力 ⑧（2分）

根據(jù)幾何關(guān)系 ⑨（1分）

解得 ⑩

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動歷時相等，設(shè)電子在磁場中圓周運動周期為T，經(jīng)N板邊緣飛出的電子在磁場中運動時間最短，在磁場中飛行時間為

聯(lián)立①④⑦⑨可得

（2分）

（其它表示方法同樣得分）

（結(jié)果正確的其它表示方法同樣得分）（2分）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著電子技術(shù)的發(fā)展，霍爾傳感器被廣泛應(yīng)用在汽車的各個系統(tǒng)中。其中霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，情景簡化如圖(a)所示，被測量轉(zhuǎn)子的輪齒(具有磁性)每次經(jīng)過霍爾元件時，都會使霍爾電壓發(fā)生變化，傳感器的內(nèi)置電路會將霍爾電壓調(diào)整放大，輸出一個脈沖信號，霍爾元件的原理如圖(b)所示。下列說法正確的是

A. 霍爾電壓是由于元件中定向移動的載流子受到電場力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的

B. 若霍爾元件的前端電勢比后端低，則元件中的載流子為負電荷

C. 在其它條件不變的情況下，霍爾元件的厚度c越大，產(chǎn)生的霍爾電壓越高

D. 若轉(zhuǎn)速表顯示1800r/min，轉(zhuǎn)子上齒數(shù)為150個，則霍爾傳感器每分鐘輸出12個脈沖信號

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是__________

A．花粉顆粒在水中做布朗運動，反應(yīng)了花粉分子在不停的做無規(guī)則運動

B．外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能不一定增加

C．影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和氣壓的差距

D．第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律

E．晶體熔化過程中，分子的平均動能保持不變，分子勢能增大

【答案】BCE

【解析】A、花粉顆粒在水中做布朗運動,反映了水分子在不停的做無規(guī)則運動,故A錯誤;
B、外界對氣體做正功,氣體可能同時放熱,根據(jù)熱力學第一定律公式 ,氣體的內(nèi)能不一定增加,所以B選項是正確的;
C、影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是相對濕度,與空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和氣壓的差距有關(guān),所以C選項是正確的;
D、第二類永動機不能制成是因為它違反了熱力學第二定律,即自發(fā)的熱現(xiàn)象具有方向性,故D錯誤;
E、晶體熔化過程中,溫度不變,故分子的平均動能保持不變,但吸收熱量,說明內(nèi)能增加,故分子勢能增大,故E正確;

故選BCE

【題型】填空題
【結(jié)束】
13

【題目】如圖所示，在一端封閉，另一端開口向上的豎直玻璃管，用5cm高的水銀柱封閉著45cm長的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為300K，大氣壓強p0=76cmHg；

（i）若緩慢對玻璃管加熱，當管中氣體的溫度上升60K時水銀柱上表面與管口剛好相平，求玻璃管的總長度；

（ii）若保持管內(nèi)溫度始終為300K，現(xiàn)將水銀緩慢注入管中，知道水銀柱上表面與管口相平，求此時玻璃管內(nèi)水銀柱的總長度。

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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

【題型】解答題
【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，半徑為2r的彈性螺旋線圈內(nèi)有垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的半徑為r，已知彈性螺旋線圈的電阻為R，線圈與磁場區(qū)域共圓心，則以下說法中正確的是(　　)

A. 保持磁場不變，線圈的半徑由2r變到3r的過程中，有順時針的電流

B. 保持磁場不變，線圈的半徑由2r變到0.5r的過程中，有逆時針的電流

C. 保持半徑不變，使磁場隨時間按B＝kt變化，線圈中的電流為

D. 保持半徑不變，使磁場隨時間按B＝kt變化，線圈中的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，n匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為。線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，原副線圈匝數(shù)之比為2:1，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U﹑電阻為的燈泡，燈泡正常發(fā)光。從線框通過中性面開始計時，下列說法正確的是

A. 勻速轉(zhuǎn)動過程中穿過每匝線框的磁通量變化率最大值為

B. 燈泡中的電流方向每秒改變次

C. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流表達式為

D. 變壓器原線圈兩端電壓最大值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質(zhì)量2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是（ ）

A. 質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用

B. 當F逐漸增大到FT時，輕繩剛好被拉斷

C. 當F逐漸增大到1.5FT時，輕繩還不會被拉斷

D. 當輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為FT

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在豎直放置的平行金屬板AB之間加上恒定電壓U,AB兩板的中央留有小孔,在B的右側(cè)有平行于極板的勻強電場E,電場范圍足夠大,感光板MN垂直于電場方向放置,第一次從小孔處從靜止釋放一個質(zhì)子,第二次從小孔處從靜止釋放一個粒子,關(guān)于這兩個粒子在電場中運動的判斷正確的是( )

A. 質(zhì)子和粒子打到感光板上時的速度之比為2:1

B. 質(zhì)子和粒子在電場中運動的時間相同

C. 質(zhì)子和粒子打到感光板上時的動能之比為1:2

D. 質(zhì)子和粒子在電場中運動的軌跡重疊在一起

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示�？臻g存在有界的勻強磁場，磁場上下邊界水平，方向垂直紙面向里，寬度為L。一邊長為L的正方形線框自磁場邊界上方某處自由下落，線框自開始進入磁場區(qū)域到全部離開磁場區(qū)域的過程中，下列關(guān)于線框速度和感應(yīng)電流大小隨時間變化的圖象可能正確的是（線框下落過程中始終保持在同一豎直平面內(nèi)，且底邊保持與磁場邊界平行）

A. B. C. D.

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