【題目】如圖所示，半徑為R的圓與正方形abcd相內(nèi)切，在ab、dc邊放置兩帶電平行金屬板，在板間形成勻強(qiáng)電場，且在圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從ad邊中點(diǎn)O1沿O1O方向以速度v0射入，恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域，并從bc邊中點(diǎn)O2飛出．若撤去磁場而保留電場，粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，則粒子恰好打到某極板邊緣．不計(jì)粒子重力．

（1）求兩極板間電壓U的大小

（2）若撤去電場而保留磁場，粒子從O1點(diǎn)以不同速度射入，要使粒子能打到極板上，求粒子入射速度的范圍．

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：（1）由粒子的電性和偏轉(zhuǎn)方向，確定電場強(qiáng)度的方向，從而就確定了兩板電勢的高低；再根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律求出兩板間的電壓．（2）先根據(jù)有兩種場均存在時(shí)做直線運(yùn)動的過程，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，當(dāng)撤去電場后，粒子做勻速圓周運(yùn)動，要使粒子打到板上，由幾何關(guān)系求出最大半徑和最小半徑，從而由洛侖茲力提供向心力就能得出最大的速度和最小速度．

（1）無磁場時(shí)，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律有：

，，

解得：

（2）由于粒子開始時(shí)在電磁場中沿直線通過，則有：

撤去電場保留磁場粒子將向上偏轉(zhuǎn)，若打到a點(diǎn)，如圖甲圖：

由幾何關(guān)系有：

由洛倫茲力提供向心力有：

解得：

若打到b點(diǎn)，如圖乙所示：

由幾何關(guān)系有：

由洛倫茲力提供向心力有：

解得：

故

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動.力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________.

A.等效替代法B.控制變量法C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：

該同學(xué)對數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標(biāo)紙上描出了五個(gè)點(diǎn).

①作出F－v2圖線；

②若圓柱體運(yùn)動半徑r＝0.2 m，由作出的F－v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝________ kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體在地面上靜止時(shí)重力為500N，將它放置在衛(wèi)星中的臺秤上，當(dāng)衛(wèi)星以a=2m/s2的加速度隨火箭向上加速升空的過程中，某時(shí)刻發(fā)現(xiàn)臺秤的示數(shù)為350N，此時(shí)衛(wèi)星距離地球表面有多遠(yuǎn)？已知地球半經(jīng)R=6.4×103km，地球表面的重力加速度g取10m/s2。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列哪些說法是正確的_____________。

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量較大，并且下端有橡膠墊的重錘

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)松開紙帶讓重錘下落同時(shí)，立即接通電源.

C．要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶

D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動能的增量略大于重力勢能的減小量.

（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m＝1kg，打點(diǎn)紙帶如下圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，從開始下落O點(diǎn)起至B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量＝_____________J，此過程中物體動能的增加量＝____________J；(g＝9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字)

（3）由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：______________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓�。阎獔A弧的半徑R=0.3m，θ=60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度VA=4m/s．（取g=10m/s2）求：

（1）小球做平拋運(yùn)動的初速度v0；

（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度；

（3）小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)vC=m/s，求對軌道的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)物體在外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動，其加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線如圖所示，則該物體：( )

A. 0～1s內(nèi)加速運(yùn)動，1s～3s內(nèi)減速運(yùn)動，第3s末回到出發(fā)點(diǎn)

B. 0～3s內(nèi)物體位移是12m

C. 0～1s內(nèi)與1s～3s內(nèi)的平均速度相同

D. 2s時(shí)的速度方向與0.5s時(shí)的速度方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，直線上有o、a、b、c四點(diǎn)，其中，在c點(diǎn)處固定點(diǎn)電荷Q.若一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下先經(jīng)o點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)，又從a點(diǎn)返回運(yùn)動到o點(diǎn)，則

A. 點(diǎn)電荷Q帶正電

B. oa間與ab間的電勢差滿足

C. 粒子兩次經(jīng)過o點(diǎn)時(shí)的速率相同

D. 粒子經(jīng)過a、o點(diǎn)時(shí)加速度滿足

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個(gè)相距很近的D形金屬盒，把它們放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒面向下．連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強(qiáng)電場，帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，每次通過兩盒間的窄縫時(shí)都能被加速，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和粒子() ，比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時(shí)的最大動能，下列說法正確的是

A. 加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較大

B. 加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大

C. 加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小

D. 加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，輕彈簧豎立在地面上，正上方有一鋼球，從A處自由下落，落到B處時(shí)開始與彈簧接觸，此后向下壓縮彈簧．小球運(yùn)動到C處時(shí)，彈簧對小球的彈力與小球的重力平衡．小球運(yùn)動至D處時(shí)，到達(dá)最低點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力，以下描述正確的有(　　)

A. 由A向B運(yùn)動的過程中，小球的機(jī)械能減少

B. 由B向C運(yùn)動的過程中，小球的機(jī)械能減少

C. 由B向C運(yùn)動的過程中，小球的動能增加

D. 由C向D運(yùn)動的過程中，小球的機(jī)械能增加

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