【題目】如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板C1D1、C2D2接在電壓可調(diào)的電源上。長(zhǎng)為L的兩板中點(diǎn)為O1、O2，O1O2連線的右側(cè)區(qū)域存在著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面C1處，從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量為m、水平速度為vo、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U0，墨滴在電場(chǎng)區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點(diǎn)。

（1）判斷墨滴所帶電荷是正電還是負(fù)電，并求其電荷量q；

（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使入射速度減小到vo的一半，墨滴將能經(jīng)過磁場(chǎng)后又回到O1O2左側(cè)電場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)墨滴經(jīng)過磁場(chǎng)剛回到中線O1O2時(shí)，將電壓U調(diào)至多大，可以讓墨滴從兩金屬板左側(cè)C1C2之間離開電場(chǎng)？

【答案】（1）,負(fù)電荷（2）（3）

【解析】（1）墨滴在電場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有 得

由于電場(chǎng)方向向下，電荷所受電場(chǎng)力向上，可知，墨滴帶負(fù)電荷

（2）進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后，重力與電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

考慮墨滴進(jìn)入磁場(chǎng)和擋板的幾何關(guān)系，可知墨滴在該區(qū)域恰完成四分之一圓周運(yùn)動(dòng)，則半徑R=d，由此可知

（3）根據(jù)題設(shè)，墨滴速度減小到時(shí)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R’

有 得

則墨滴恰好經(jīng)過半圓回到O2。

要使墨滴從兩金屬板左側(cè)的C1C2之間離開電場(chǎng)，則墨滴應(yīng)在電場(chǎng)力和重力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從C2離開，即U1=U0

或做類平拋運(yùn)動(dòng)，最大偏向位移的墨滴從C1離開，則有

得

所以電壓的調(diào)節(jié)范圍是

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí)，左側(cè)滑塊質(zhì)量m1＝170 g，右側(cè)滑塊質(zhì)量m2＝110 g，擋光片寬度為3.00 cm，兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片，并用細(xì)線連在一起，如圖所示。開始時(shí)兩滑塊靜止，燒斷細(xì)線后，兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)。擋光片通過光電門的時(shí)間分別為Δt1＝0.32 s，Δt2＝0.21 s。則兩滑塊的速度分別為v1′＝________m/s，v2′＝_______m/s。燒斷細(xì)線前m1v1＋m2v2＝______kg·m/s，燒斷細(xì)線后m1v1′＋m2v2′＝__________kg·m/s�？傻玫降慕Y(jié)論是_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30°，導(dǎo)軌間距L=1 m，電阻忽略不計(jì)。垂直導(dǎo)軌的虛線間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5 T，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d=0.8 m。導(dǎo)體棒a質(zhì)量ma= 0.25 kg，電阻Ra=0.5 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb= 0.05 kg，電阻Rb=1.5 Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止釋放，b恰好勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)，重力加速度g=10 m/s2，不計(jì)a、b棒之間的相互作用，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，求：

（1）b棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大��；

（2）a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)兩端的電壓；

（3）為保持a棒以進(jìn)入時(shí)的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)a棒施加平行于導(dǎo)軌向下的外力F作用，求F隨時(shí)間t的變化關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于發(fā)生了衰變而形成了如圖6所示的兩個(gè)圓形徑跡，兩圓半徑之比為1∶16 ，下面正確的是 （ ）

A. 該原子核發(fā)生了α衰變

B. 反沖核沿小圓作順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

C. 原靜止的原子核的原子序數(shù)為15

D. 沿大圓和小圓運(yùn)動(dòng)的粒子的周期相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，陰極K用極限波長(zhǎng)λ。=0．66 μm的金屬銫制成的，用波長(zhǎng)λ=0．50μm的綠光照射陰極K，調(diào)整兩個(gè)極板電壓，當(dāng)A板電壓比陰極高出2．5V時(shí)，光電流達(dá)到飽和，電流表示數(shù)為0．64μA，求：

(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能；

(2)如果把照射陰極綠光的光強(qiáng)增大為原來的2倍，每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大初動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子能級(jí)圖，試回答下列問題：

(1)一群處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子？

(2)通過計(jì)算判斷：氫原子從n＝4躍遷到n＝2時(shí)輻射出的光子，能否使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)？若能，則產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能是否可能為0.48 eV？(已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，金屬銫的極限頻率為4.55×1014 Hz)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，含有、、的帶電粒子束從小孔O1處射入速度選擇器，沿直線O1O2運(yùn)動(dòng)的粒子在小孔O2處射出后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最終打在P1、P2兩點(diǎn)．則

A. 打在P1點(diǎn)的粒子是

B. 打在P2點(diǎn)的粒子是和

C. O2P2的長(zhǎng)度是O2P1長(zhǎng)度的2倍

D. 粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻它們恰好在同一直線上，下列說法正確的是(　　)

A. 根據(jù)可知，運(yùn)行速度滿足vA＞vB＞vC

B. 運(yùn)轉(zhuǎn)角速度滿足ωA＞ωB＞ωC

C. 向心加速度滿足aA＜aB＜aC

D. 運(yùn)動(dòng)一周后，A最先回到圖示位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”．

(1)下列物理量需要測(cè)量的是______(填寫字母代號(hào))．

A．重錘質(zhì)量

B．重力加速度

C．重錘下落的高度

D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度

(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測(cè)得的x1、x2、x3、x4寫出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)動(dòng)能增量的表達(dá)式______．由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是______(選填“大于”“等于”或“小于”)重力勢(shì)能的減少量．

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