【題目】使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出，離子束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等。質(zhì)量為m，速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軌道時(shí)半徑為r的圓，圓心在O點(diǎn)，軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器。引出器原理如圖所示，一堆圓弧形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于點(diǎn)（點(diǎn)圖中未畫(huà)出）。引出離子時(shí)，令引出通道內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低，從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道，沿通道中心線從Q點(diǎn)射出。已知OQ長(zhǎng)度為L(zhǎng)。OQ與OP的夾角為，

（1）求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)；

（2）離子從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為，求；

（3）換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，在內(nèi)外金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng)，忽略邊緣效應(yīng)。為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大小。

【答案】（1），正電荷（2）（3）

【解析】（1）離子做圓周運(yùn)動(dòng) ①

解得，正電荷 ②

（2）如圖所示

，，

引出軌跡為圓弧 ③

解得 ④

根據(jù)幾何關(guān)系得 ⑤

解得 ⑥

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑向向外 ⑦

引出軌跡為圓弧 ⑧

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（6分）某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm）的紙貼在桌面上，如圖（a）所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)（位于圖示部分除外），另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。

（1）用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖（b）所示，F(xiàn)的大小為 N。

（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)，此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖（a）中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。

（i）用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力，以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn)，在圖（a）中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平形四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合；

（ii）F合的大小為 N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為 。

若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為平行四邊形ABDC，其中AC邊與對(duì)角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用，關(guān)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 從AB邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

B. 從AC邊出射的電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

C. 入射速度越大的電子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D. 入射速度越大的電子，其運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩根足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻，相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置，底端接一阻值為R的電阻，在導(dǎo)軌平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上�，F(xiàn)有一平行于ce，垂直于導(dǎo)軌，質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬桿ab，在沿導(dǎo)軌平面向上的恒定拉力F作用下，從底端ce由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后，撤去拉力F，最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端。已知ab桿向上和向下運(yùn)動(dòng)的最大速度相等。求：

（1）ab桿最后回到ce端的速度大小

（2）拉力F的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在街頭的理發(fā)店門口，�？梢钥吹接羞@樣的標(biāo)志：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺(jué)條紋在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒(méi)有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué)．如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離（即螺距）為L=10cm，圓筒沿逆時(shí)針?lè)较颍◤母┮暦较蚩矗�，�?/span>2轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，我們感覺(jué)到的升降方向和速度大小分別為（ ）

A. 向上 10cm/s B. 向上 20cm/s C. 向下 10cm/s D. 向下 20cm/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，方盒A靜止在光滑的水平面上，盒內(nèi)有一個(gè)小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊質(zhì)量的3倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若滑塊以速度v開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，與盒的左右壁發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞，滑塊在盒中來(lái)回運(yùn)動(dòng)多次，最終相對(duì)盒靜止，則此時(shí)盒的速度大小為________，滑塊相對(duì)于盒運(yùn)動(dòng)的路程為________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)電荷量為－Q的點(diǎn)電荷甲固定在粗糙絕緣水平面上O點(diǎn)，另一個(gè)電荷量為＋q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙，從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度減小到最小值v，已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B間距離為L0，靜電力常量為k，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. OB間的距離為

B. 在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

C. 點(diǎn)電荷乙在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A、B間的電勢(shì)差

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中，ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點(diǎn)分別固定有電荷量為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，電勢(shì)也相同

B. c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，但電勢(shì)相同

C. 將一個(gè)正試探電荷從c點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零

D. 一個(gè)正試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在d點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程的下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向

B. 路程是標(biāo)量，即位移的大小

C. 質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程等于位移的大小

D. 位移的大小，不會(huì)比路程大

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