6.(海南省民族中學(xué)2009屆高三上學(xué)期月考卷.物理.10)如圖16所示.光滑半圓形軌道與光滑斜面軌道在B處與圓孤相連.將整個(gè)裝置置于水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.有一帶正電小球從A靜止釋放.且能沿軌道前進(jìn).并恰能通過(guò)圓弧最高點(diǎn).現(xiàn)若撤去磁場(chǎng).使球仍能恰好 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(海南省民族中學(xué)2009屆高三階段考試卷.物理.9)如圖7所示,一細(xì)束紅藍(lán)復(fù)色光垂直與AB邊射入直角三棱鏡,在AC面上反射和折射分成兩束細(xì)光束,其中一束細(xì)光束為單色光束。若用V1和V2分別表示紅、藍(lán)光在三棱鏡內(nèi)的速度,下列判斷正確的是(   )

A.V1<V2   單色光束為紅色    B.V1<V2   單色光束為藍(lán)色

C.V1>V2   單色光束為紅色    D.V1>V2   單色光束為藍(lán)色         

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(1)①下列各實(shí)驗(yàn)操作中,說(shuō)法正確的是
 

A、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,將電場(chǎng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源的“直流輸出0---6V”檔位上,釋放紙帶瞬間,立即啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)
B、在“利用單擺測(cè)重力加速度”中,測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),讓擺球自然下垂,用米尺測(cè)出懸點(diǎn)到球心的距離
C、在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,入射小球每次必須從同一高度靜止釋放,釋放點(diǎn)應(yīng)稍高些
D、在用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,入射角太大,折射光會(huì)在玻璃磚內(nèi)表面發(fā)生全反射,使實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行,所以入射角應(yīng)適當(dāng)大些
E、在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后,干涉條紋間距變寬.
精英家教網(wǎng)②射洪中學(xué)學(xué)生在某次實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量一個(gè)水管的外經(jīng),在實(shí)驗(yàn)室找到一游標(biāo)卡尺,除游標(biāo)卡尺的前面有部分刻度模糊不清,其余均完好無(wú)損,于是先后進(jìn)行了兩次測(cè)量,其中一次測(cè)量如圖所示,則其讀數(shù)為
 
 cm.為了更準(zhǔn)確的測(cè)量,他們又找了一螺旋測(cè)微器,進(jìn)行了再次測(cè)量,讀數(shù)為
 
cm.
(2)待測(cè)電阻Rx的阻值大約是40Ω~50Ω,現(xiàn)要準(zhǔn)確測(cè)量其阻值.提供的器材有:
直流電源E(電壓9V,內(nèi)阻r較小但不為零且未知);
定值電阻R0=100Ω;
滑動(dòng)變阻器R1(總阻值20Ω);
滑動(dòng)變阻器R2(總阻值200Ω);
電流表A(量程0~100mA,內(nèi)阻rA較小但不為零且未知);
單刀單擲開(kāi)關(guān)S1;
單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2
導(dǎo)線若干.
①設(shè)計(jì)一個(gè)能夠準(zhǔn)確測(cè)量電阻Rx的阻值的電路.滑動(dòng)變阻器只用其中一只,應(yīng)該選用
 
(選代號(hào)),在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(在圖上標(biāo)明所選器材的代號(hào)).
②在正確連接實(shí)驗(yàn)電路后,簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)測(cè)量的主要步驟,特別指出需要測(cè)量的物理量和符號(hào).
 

③計(jì)算Rx的表達(dá)式是Rx=
 
(用已知物理量和實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量表示).

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通過(guò)“探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學(xué)的探究學(xué)習(xí)小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關(guān).該學(xué)習(xí)小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長(zhǎng)的關(guān)系,現(xiàn)有A,B,C,D四根材料和粗細(xì)完全相同僅長(zhǎng)度不同的彈簧.
(1)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過(guò)思考和理論推導(dǎo),各自提出了自己的看法,其中甲同學(xué)認(rèn)為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長(zhǎng)成正比,乙同學(xué)認(rèn)為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長(zhǎng)成反比,就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學(xué)探究中的哪個(gè)環(huán)節(jié)
C
C
(填序號(hào)).
A.分析與論證 B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)C.猜想與假設(shè)  D.制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
(2)探究學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄(g=10m/s2
原長(zhǎng) 鉤碼質(zhì)量 彈簧長(zhǎng)度 彈簧伸長(zhǎng)量x 彈簧勁度系數(shù)k
彈簧A 10.00cm 0.3kg 13.00cm 3.00cm 100N/m
彈簧B 15.00cm 0.1kg 16.49cm 1.49cm 67.1N/m
彈簧C 20.00cm 0.2kg 24.00cm
彈簧D 30.00cm 0.1kg 32.99cm 2.99cm 33.4N/m
請(qǐng)完成上表,從中得出的結(jié)論為:
在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比
在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與形變量成正比

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育才中學(xué)高2013級(jí)某科技創(chuàng)新小組在小制作中需要1.00Ω的定值電阻.由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有合適的電阻,他們打算用一段導(dǎo)線代替.他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找到了兩圈長(zhǎng)度均為100.00m的粗細(xì)均勻的導(dǎo)線圈a、b,他們用螺旋測(cè)微器測(cè)出b線圈導(dǎo)線的直徑和用多用電表“R×100”檔粗測(cè)b線圈的總電阻示數(shù)如圖甲、乙所示.

(1)導(dǎo)線b直徑:d=
0.238
0.238
mm; 由多用電表得線圈b的總電阻約:Rb=
2400
2400
Ω
(2)接著測(cè)出線圈a、b的U-I圖象如圖丙所示,實(shí)驗(yàn)室提供如下器材可選:
A.電流表A1(600mA,1.0Ω );     B.電流表A2(40m A,10.0Ω);
C.電壓表V1(3V,6kΩ);         D.電壓表V2(50V,20kΩ);
E.滑動(dòng)變阻器R1(100Ω,1.0A);    F.滑動(dòng)變阻器R2(10Ω,2A);
G.直流電源E  (50V,0.05Ω);      H.開(kāi)關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干.
以上器材中,要求實(shí)驗(yàn)測(cè)b線圈的伏安特性曲線,且在實(shí)驗(yàn)時(shí)需測(cè)出多組有關(guān)數(shù)據(jù)和盡可能高的測(cè)量精度.電流表選用:
B
B
;電壓表選用:
D
D
;滑動(dòng)變阻器選用:
E
E
.(只填儀器前的字母代號(hào)).請(qǐng)?jiān)诖痤}卷的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖.
(3)最后,他們決定用線圈a的一段導(dǎo)線來(lái)替代1.00Ω的電阻,他們應(yīng)將長(zhǎng)度L=
0.2
0.2
m的導(dǎo)線接入電路.

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(2010洛陽(yáng)市第二中學(xué)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)題預(yù)測(cè))小明同學(xué)是一位電學(xué)實(shí)驗(yàn)愛(ài)好者,他向老師要了好多電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材(見(jiàn)表2),準(zhǔn)備來(lái)探究一段某種材料的電阻,表3是他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他在實(shí)際測(cè)量的時(shí)候大約每隔2分鐘測(cè)量一組數(shù)據(jù).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在方框內(nèi)畫出小明實(shí)驗(yàn)的電路圖;(電路中不需要的器材不要畫在圖中)
(2)在方格紙上作出電阻絲的U-I圖線;

表1
器材編號(hào) 器材名稱 規(guī)格
1 電流表 0.6A/3A,內(nèi)阻 小于0.1Ω
2 電壓表 3V/15V,內(nèi)阻大于9kΩ
3 學(xué)生電源 使用3V直流
4 變阻器 最大阻值為25Ω
5 開(kāi)關(guān) /
6 導(dǎo)線 /
表2
序號(hào) 電壓表示數(shù)/V 電流表示數(shù)/A
1 0 0
2 0.40 0.04
3 0.80 0.10
4 1.20 0.22
5 1.40 0.30
6 1.60 0.40
7 1.80 0.56
(3)由序號(hào)為5的這組數(shù)據(jù)計(jì)算出電阻絲的電阻測(cè)量值為R測(cè)=
4.0
4.0
Ω,如果考慮到電表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響,則此時(shí)電阻測(cè)量值R測(cè)跟電阻真實(shí)值R相比較,應(yīng)是R測(cè)
R;(選填“>”、“<”或“=”)
(4)所畫出的U-I圖線是彎曲的,主要原因是什么?答:
電阻絲材料的電阻率隨溫度的升高而減小
電阻絲材料的電阻率隨溫度的升高而減小
,據(jù)此材料的特性可以用來(lái)制成
溫度
溫度
傳感器.

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                       高考真題

1.【解析】本題考查了左手定則的應(yīng)用。導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由安培定則可判斷,即垂直ac向左,同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc向下,則由平行四邊形定則,過(guò)c點(diǎn)的合場(chǎng)方向平行于ab,根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安培力垂直ab邊,指向左邊

【答案】C

2.【解析】由回旋加速器的結(jié)構(gòu)可知,離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器,所以選項(xiàng)A正確;因在盒內(nèi)洛侖茲力不做功,所以離子從空隙的電場(chǎng)中獲得能量,故選項(xiàng)D正確.

【答案】AD

3.【解析】由安培定則判斷在水平直導(dǎo)線下面的磁場(chǎng)是垂直于紙面向里,所以小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)

【答案】C

4.【解析】帶電粒子在洛侖茲力作用下,作勻速圓周運(yùn)動(dòng),又根據(jù)左手定則得選項(xiàng)A正確.

【答案】A

5.【解析】因?yàn)閠anα=板間距離/板長(zhǎng),并可用荷質(zhì)比表示,由左手定則可以判斷負(fù)外;不正確,電子的荷質(zhì)比是其本身的性質(zhì)。

【答案】不正確,電子的荷質(zhì)比是其本身的性質(zhì)。

6.【解析】(1)質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中的軌跡為一圓弧。由于質(zhì)點(diǎn)飛離磁場(chǎng)時(shí),速度垂直于OC,故圓弧的圓心在OC上。依題意,質(zhì)點(diǎn)軌跡與x軸的交點(diǎn)為A,過(guò)A點(diǎn)作與A點(diǎn)的速度方向垂直的直線,與OC交于O'。由幾何關(guān)系知,AO'垂直于OC',O'是圓弧的圓心。如圖所示,設(shè)圓弧的半徑為R,則有

                            R=dsinj                     

     由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得                                         

將①式代入②式,得                             

(2)質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)質(zhì)點(diǎn)射入電場(chǎng)的速度為v0,在電場(chǎng)中的加速度為a,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則有

v0=vcosj                           vsinj=at                            d=v0t聯(lián)立發(fā)上各式得

                                                                    

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,由牛頓第二定律得    qE=ma         聯(lián)立得

                                                            

【答案】(1)    (2)

7.【解析】(1)洛倫茲力不做功,由動(dòng)能定理得,

  mgy=mv2           ……①

得  v=            ……②

(2)設(shè)在最大距離ym處的速率為vm,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)有,

qvmB-mg=m             ……③

且由②知         ……④

由③④及R=2ym

得                  ……⑤

(3)小球運(yùn)動(dòng)如圖所示,

由動(dòng)能定理 (qE-mg)|ym|=       ……⑥ 

由圓周運(yùn)動(dòng)  qvmB+mg-qE=m         ……⑦   

且由⑥⑦及R=2|ym|解得

vm=

【答案】(1)     (2)   (3)

8.【解析】⑴做直線運(yùn)動(dòng)有:                     

          做圓周運(yùn)動(dòng)有:

          只有電場(chǎng)時(shí),粒子做類平拋,有:

                       

                       

                       

                  解得:

          粒子速度大小為:

          速度方向與x軸夾角為:

          粒子與x軸的距離為:

        ⑵撤電場(chǎng)加上磁場(chǎng)后,有:

                          解得:                    

          粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,有幾何關(guān)系得C點(diǎn)坐標(biāo)為:

                              

                              

           過(guò)C作x軸的垂線,在ΔCDM中:

                                          

                          解得:

           M點(diǎn)橫坐標(biāo)為:

【答案】(1)    (2)

9.【解析】方法1:(1)設(shè)粒子在0~t0時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小為s1

                                                   ①

                                        ②

又已知

聯(lián)立①②式解得

                                           ③

(2)粒子在t0~2t0時(shí)間內(nèi)只受洛倫茲力作用,且速度與磁場(chǎng)方向垂直,所以粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)速度大小為v1,軌道半徑為R1,周期為T,則

                                          ④

                                 ⑤

 

聯(lián)立④⑤式得

                                         ⑥

                                    ⑦

即粒子在t0~2t0時(shí)間內(nèi)恰好完成一個(gè)周期的圓周運(yùn)動(dòng)。在2t0~3t0時(shí)間內(nèi),粒子做初速度為v1的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)位移大小為s2

                             ⑧

解得                               ⑨

由于s1+s2<h,所以粒子在3t0~4t0時(shí)間內(nèi)繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)速度大小為v2,半徑為R2

                                   ⑩

                                 11

解得                              12

由于s1+s2+R2<h,粒子恰好又完成一個(gè)周期的圓周運(yùn)動(dòng)。在4t0~5t0時(shí)間內(nèi),粒子運(yùn)動(dòng)到正極板(如圖所示)。因此粒子運(yùn)動(dòng)的最大半徑

(3)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示。                   

方法2:由題意可知,電磁場(chǎng)的周期為2t0,前半周期粒子受電場(chǎng)作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為

                方向向上

        后半周期粒子受磁場(chǎng)作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T

       

        粒子恰好完成一次勻速圓周運(yùn)動(dòng)。至第n個(gè)周期末,粒子位移大小為sn

       

        又已知 

        由以上各式得      

        粒子速度大小為    

       粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為     

       解得      

       顯然       

   【答案】(1)粒子在0~t0時(shí)間內(nèi)的位移大小與極板間距h的比值  

      (2)粒子在極板間做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑  

      (3)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡圖見(jiàn)解法一中的圖。

10.【解析】(1)由于粒子在P點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng),故圓弧軌道的圓心在AP上,AP是直徑。                                         

設(shè)入射粒子的速度為,由洛侖茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得

             ………… ①

由上式解得           ………… ②

(2)設(shè)是粒子在磁場(chǎng)中圓弧軌道的圓心。連接,設(shè)。  

如圖所示,由幾何關(guān)系得     ………… ③

                     ………… ④

由余弦定理得

                ………… ⑤

聯(lián)立④⑤式得

                     ………… ⑥

設(shè)入射粒子的速度為,由解出

              

【答案】

11.【解析】⑴v0=100m/s(提示:微粒在磁場(chǎng)中的半徑滿足:L<r<2L,因此80<v0<160,而m/s(n=1,2,3…),因此只能取n=2)               

⑵t=2.8×10-2s兩次穿越磁場(chǎng)總時(shí)間恰好是一個(gè)周期,在磁場(chǎng)外的時(shí)間是,代入數(shù)據(jù)得t=2.8×10-2s

【答案】(1)    (2)t=2.8×10-2s

                   名校試題

1.【解析】由安培定則判斷出P和QR的磁場(chǎng)方向,并求出其合磁場(chǎng)是水平向右,再由左手定則判斷出R受到的磁場(chǎng)力垂直R,指向y軸負(fù)方向

【答案】A

2.【解析】 電子在飛行過(guò)程中受到地磁場(chǎng)洛侖茲力的作用,洛侖茲力是變力而且不做功,所以電子向熒光屏運(yùn)動(dòng)的速率不發(fā)生改變;又因?yàn)殡娮釉谧晕飨驏|飛向熒光屏的過(guò)程中所受的地磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量可視為定值,故電子在豎直平面內(nèi)所受洛倫茲力大小不變、方向始終與速度方向垂直,故電子在在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周。

【答案】CD

3.【解析】根據(jù)左手定則判斷出,正離子偏向B板,所以B板是電源的正極,因最后離子勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件得,故電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvd

【答案】BC

4.【解析】根據(jù)左手定則判斷出,正離子偏向后表面的電勢(shì),所以選項(xiàng)A正確;,所以選項(xiàng)C也正確.

【答案】AC

5.【解析】設(shè)D形盒的半徑為R,則粒子可能獲得的最大動(dòng)能由qvB=m得Ekm==,由此式得選項(xiàng)AC正確.

【答案】AC

6.【解析】無(wú)磁場(chǎng)時(shí),小球隊(duì)在C點(diǎn)由重力提供向心力,,臨界速度

從A至C由機(jī)械能守恒定律得:,有

加磁場(chǎng)后,小球在C點(diǎn)受向上的洛侖茲力,向心力減小,

臨界速度v減小。洛侖茲力不做功,由A到C機(jī)械能守恒

       

,所以,故選項(xiàng)C正確。

【答案】C

7.【解析】(1)電場(chǎng)中加速,由                   

                           

磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),由牛頓第二定律得  

                     

可見(jiàn)在兩磁場(chǎng)區(qū)粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同,如圖所示,三段圓弧的圓心組成的三角形△O1O2O3是等邊三角形,其邊長(zhǎng)為2r www.ks5u.com                                

   

(2)電場(chǎng)中,        中間磁場(chǎng)中,             

右側(cè)磁場(chǎng)中,             則           

【答案】(1)    (2)

8.【解析】(1)磁場(chǎng)中帶電粒子在洛侖茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng),故有

     --------------①

同時(shí)有   -----------②

 

 

 

 

 

 

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,由幾何知識(shí)知, 

xC=-(r+rcos450)=,        ------------ ③

故,C點(diǎn)坐標(biāo)為(,0)。         ----------- ④

(2)設(shè)粒子從A到C的時(shí)間為t1,設(shè)粒子從A到C的時(shí)間為t1,由題意知

                        ------------ ⑤

設(shè)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到返回C的時(shí)間為t2,其在電場(chǎng)中做勻變速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),有                      ------------⑥

及  ,       ------------⑦

聯(lián)立⑥⑦解得       ------------⑧

設(shè)粒子再次進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3,由題意知

            ------------ ⑨

故而,設(shè)粒子從A點(diǎn)到第三次穿越x軸的時(shí)間為

    ------------ ⑩

(3)粒子從第三次過(guò)x軸到第四次過(guò)x軸的過(guò)程是在電場(chǎng)中做類似平拋的運(yùn)動(dòng),即沿著v0的方向(設(shè)為x′軸)做勻速運(yùn)動(dòng),即

     ……①              …………② 

沿著qE的方向(設(shè)為y′軸)做初速為0的勻變速運(yùn)動(dòng),即

    ……③             ……④  

設(shè)離子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小為v,速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為α.

由圖中幾何關(guān)系知

      ……⑤             ……⑥

       ……⑦

綜合上述①②③④⑤⑥⑦得

        ……⑧            

【答案】(1)C點(diǎn)坐標(biāo)為(,0)     (2)       (3)        

9.【解析】 ⑴由電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡得:qE=qv0B得:E=v0B

⑵根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn),應(yīng)滿足 

其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng),偏轉(zhuǎn)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為

設(shè)圓弧的半徑為R,則有2R2=x2,可得:

由①②③式得:,n =1、2、3、

⑶當(dāng)n取奇數(shù)時(shí),微粒從P到Q過(guò)程中圓心角的總和為

,其中n =1、3、5、……

當(dāng)n取偶數(shù)時(shí),微粒從P到Q過(guò)程中圓心角的總和為

,其中n =2、4、6、……

【答案】(1)E =v0B  (2)    (3)當(dāng)n取奇數(shù)時(shí),

當(dāng)n取偶數(shù)時(shí),

10.【解析】(1)粒子源發(fā)出的粒子,進(jìn)入加速電場(chǎng)被加速,速度為v0,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得:                                           

要使粒子能沿圖中虛線O2O3進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域,

則粒子所受到向上的洛倫茲力與向下的電場(chǎng)力大小相等,

   得到                                        

將②式代入①式,得                        

(2)粒子從O3以速度v0進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域,先做勻速直線運(yùn)動(dòng),打到ab板上,以大小為v0的速度垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng).粒子將以半徑R在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一周后打到ab板的下部.由于不計(jì)板的厚度,所以質(zhì)子從第一次打到ab板到第二次打到ab板后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間,即一個(gè)周期T.

和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,得                     

粒子在磁場(chǎng)中共碰到2塊板,做圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為            

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中,在v0方向的總位移s=2Lsin45°,時(shí)間為         

則t=t1+t2=

   【答案】 (1)     (2)     

11.【解析】設(shè)速度為v0時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r

有                 得r==                           

設(shè)速度為2v0時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r′

得r′==L                                         

設(shè)其速度方向與x軸正方向之間的夾角為θ                     

由圖中的幾何關(guān)系有:cosθ==                              

得θ=45°或θ=135°                                         

(2)為使粒子進(jìn)入電場(chǎng)后能垂直打在擋板上,則要求粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向

與x軸正方向平行,如圖所示。粒子進(jìn)入電場(chǎng)后由動(dòng)能定理有

qEd=mv′2 -m(2v0) 得v′=          

                                                

當(dāng)θ1=45°時(shí),粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為

y1=r-r′sin45°=(-1)L                                 

當(dāng)θ2 =135°時(shí),粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為

y2= r′+ r′sin45°=(+1)L                                 

【答案】(1)θ=45°或θ=135°    (2)當(dāng)θ1=45°時(shí),(-1)L;

θ2=135°(+1)L,

12.【解析】(1)設(shè)帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,由于帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),圓心位于MN中點(diǎn)O′,

由幾何關(guān)系可知,軌道半徑r=lcos45=0.2(m

又Bqv =  

所以

設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,總時(shí)間為t。

t1 =      t2 =

聯(lián)立解得 t = =2.07×10-4(s)

(2)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,則:

lsin45 = at22   a =    解得:E = sin45=1.6(V/m)

【答案】(1)  2.07×10-4(s)   (2)1.6(V/m)

13.【解析】(1)微粒在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得:

 ①        解得v0 = 1.0×104m/s   

(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),有:  ,  

飛出電場(chǎng)時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角的正切為:

    ②    解得  θ = 30o   

(3)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微粒的速度是:     ③

軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系有:  ④   

洛倫茲力提供向心力:

同步練習(xí)冊(cè)答案