【題目】為了測(cè)定粒子放射源向外輻射出粒子速度的大小，設(shè)計(jì)和安裝了如圖所示的裝置。從帶有小孔的放射源中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的粒子(質(zhì)量為m,電荷量為)�，F(xiàn)讓其先經(jīng)過(guò)一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，粒子恰好從一半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的圓心處射出磁場(chǎng)，沿軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器板上的狹縫，并打到置于板上的熒光屏上，此時(shí)通過(guò)顯微鏡頭可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個(gè)亮點(diǎn)。閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭當(dāng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過(guò)顯微鏡頭看到屏上的亮點(diǎn)恰好消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為,滑動(dòng)變阻器的總阻值。

（1）求平行板電容器兩板間的電壓及粒子從放射源中射出時(shí)速度的大��；

（2）求該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑；

（3）若平行板電容器兩極板間的距離為，求粒子在磁場(chǎng)中和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

【答案】（1）；；（2）；（3）

【解析】

（1）由閉合電路的歐姆定律，回路中的電流強(qiáng)度

兩極板間的電壓

對(duì)某一α粒子，在加速電場(chǎng)中應(yīng)用動(dòng)能定理得

聯(lián)立解出

（2）設(shè)α粒子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑為r，則

由題意

結(jié)合解出

（3） 由題意，“粒子向上射入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)90°后射出，后來(lái)又從O點(diǎn)返回磁場(chǎng)再偏轉(zhuǎn)90°，最后向上射出磁場(chǎng)。故粒子在磁場(chǎng)中的總時(shí)間

又

聯(lián)立解出

粒子在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)N板的速度恰為零，結(jié)合，可得粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

則粒子在磁場(chǎng)中和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

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】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz。小車(chē)的質(zhì)量為M，沙桶和沙子的質(zhì)量為m.

（1）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則a=_______m/s2，vB=______m/s。（保留二位有效數(shù)字）

（2）某同學(xué)在另一次實(shí)驗(yàn)中，用沙桶和沙子的重力表示對(duì)小車(chē)的拉力F，通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a—F圖象，如圖所示，則：

①圖中的直線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是________________________。

②此圖中直線(xiàn)發(fā)生彎曲的原因是_______________________；

③在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用的探究方法是__________________________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩小球從不同高度，同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)．已知A的質(zhì)量比B大，則在兩小球落地之前，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.A、B兩小球可能在空中相撞

B.A、B兩小球之間的距離越來(lái)越大

C.A、B兩小球的速度差越來(lái)越大

D.A、B兩小球速度變化的快慢相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)同學(xué)先用多用電表粗測(cè)了一段粗細(xì)均勻的電阻絲的阻值(約為)，隨后將其固定在帶有刻度尺的木板上，準(zhǔn)備進(jìn)一步精確測(cè)量其電阻�，F(xiàn)有電源(電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì))、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干，以及下列器材:

A.電流表(量程，內(nèi)阻約)

B.電流表(量程，內(nèi)阻約)

C.電壓表(量程，內(nèi)阻約)

D.滑動(dòng)變阻器(,額定電流)

E.滑動(dòng)變阻器(.,額定電流)

(1)為減小誤差，且便于操作，在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(選填器材前的字母)。

(2)如圖所示，是測(cè)量該電阻絲電阻的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，還有兩根導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有連接，請(qǐng)補(bǔ)充完成_________。

(3)在開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)當(dāng)調(diào)到最________(選填“左”或“右”)端；閉合開(kāi)關(guān)后，實(shí)驗(yàn)中電壓表讀數(shù)的最小值________(選填“大于零”或“等于零”)。

(4)若不計(jì)實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差，則下列說(shuō)法正確的是________。

A.測(cè)量值偏大，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電流表分壓

B.測(cè)量值偏小，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流

C.若已知電壓表的內(nèi)阻，可計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值

D.若已知電流表的內(nèi)阻，可計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線(xiàn)位置，則

A. θ增大，E增大 B. θ增大，Ep不變

C. θ減小，Ep增大 D. θ減小，E不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示， A、 B兩個(gè)物體疊放在水平面上， B的上下表面均水平， A物體與一拉力傳感器相連接，拉力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平，從t=0時(shí)刻起，用一水平向右的力F=kt （k為常數(shù))作用在B的物體上，力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，據(jù)此可求（ ）

A.A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μAB

B.B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

C.A、B之間的最大靜摩擦力

D.B與水平面之間的最大靜摩擦力為kt2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中與踏板作用的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為下述模型:運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上，隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)(B位置)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）

A.運(yùn)動(dòng)員的速度減小，加速度增大

B.運(yùn)動(dòng)員的速度先增大后減小，加速度先減小后增大

C.B位置運(yùn)動(dòng)員所變合外力為零，處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.B位置運(yùn)動(dòng)員所受合外力向上，速度最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c三條虛線(xiàn)為電場(chǎng)中的等勢(shì)面，等勢(shì)面b的電勢(shì)為零，且相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。一個(gè)帶正電的粒子(粒子重力不計(jì))在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為10 J，在電場(chǎng)力作用下從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)速度為零。當(dāng)這個(gè)粒子的動(dòng)能為7.5 J時(shí)，其電勢(shì)能為（ ）

A.12.5 JB.2.5 J

C.0D.-2.5 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)制訂實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材且組裝完成，在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）下列對(duì)此組同學(xué)操作的判斷正確的是____________

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)該固定在長(zhǎng)木板的最右端，而應(yīng)該固定在靠近定滑輪的那端，即左端

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用低壓交流電源

C．實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)該將長(zhǎng)木板水平放置，應(yīng)該在右端墊起合適的高度

D．小車(chē)初始位置不應(yīng)該離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，而應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置

（2）保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變沙和沙桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線(xiàn)如下圖，該圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是_______________________________________________。

（3）沙和沙桶質(zhì)量m________小車(chē)質(zhì)量M時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力F的大小近似等于沙和沙桶的重力

A．遠(yuǎn)大于

B．遠(yuǎn)小于

C．接近(相差不多)

D．大于

（4）某同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由此可求得打點(diǎn)1時(shí)小車(chē)的速度是________m/s。小車(chē)的加速度大小________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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