【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在第二象限內(nèi)有垂直于y軸的兩平行極板M、N，N板與x軸重合且最右端位于坐標(biāo)原點O，兩板間距和板長均為d，兩板間加有電壓U。一粒子源沿兩極板中線連續(xù)向右發(fā)射初速度為v0的帶正電的同種粒子，粒子間的相互作用與重力均忽略不計。當(dāng)UMN=0時，粒子垂直于x軸離開磁場：

(1)求粒子的比荷；

(2)UMN取不同的值，粒子在磁場中運動的時間也不同，求粒子在磁場中運動的最長時間；

(3)若粒子在磁場中運動的時間最長，UMN多大？

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)當(dāng)

時，粒子在磁場中運動的速度大小為，根據(jù)圓周運動

由幾何關(guān)系可知粒子圓周運動的軌道半徑

解得

(2)設(shè)粒子射出極板時速度的大小為v，偏向角為，在磁場中圓周運動半徑為r。由粒子在電場中做類平拋運動可知

可得

粒子在磁場中做圓周運動圓心為，其運動軌跡如下圖

設(shè)

根據(jù)幾何關(guān)系

又

解得

故

粒子在磁場中運動的周期為T

則粒子在磁場中運動的時間

整理得

即當(dāng)粒子恰好沿上板右邊界離開時，在磁場中運動的時間最長，由平拋運動的規(guī)律知，速度最大偏角

得

故

(3)速度偏角最大時，粒子在磁場中運動的時間最長，則

聯(lián)立解得

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】甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動。甲、乙兩車的位置隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是

A.在時刻兩車速度相等

B.從到時間內(nèi)，兩車走過的路程相等

C.在到時間內(nèi)的中間位置，兩車速度相等

D.在到時間內(nèi)的中間時刻，兩車速度相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，置于地面上的一單擺在小振幅條件下擺動的周期為。下列說法中正確的是（ ）

A.單擺擺動的過程，繩子的拉力始終大于擺球的重力

B.單擺擺動的過程，繩子的拉力始終小于擺球的重力

C.將該單擺懸掛在月球表面上，其擺動周期

D.將該單擺置于高空中相對于地球靜止的氣球中，其擺動周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩物體A、B并排放在水平地面上，且兩物體接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力F作用在物體A上，使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖(a)所示，在A、B的速度達到6m/s時，撤去推力F.已知A、B質(zhì)量分別為mA＝1kg、mB＝3kg，A與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，B與地面間沒有摩擦，B物體運動的v-t圖象如圖(b)所示.g取10m/s2，求：

(1)推力F的大小.

(2)A物體剛停止運動時，物體A、B之間的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】長木板上表面的一端放有一個木塊，木塊與木板接觸面上裝有摩擦力傳感器，如圖甲所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動（即木板與地面的夾角α變大），另一端不動，摩擦力傳感器記錄了木塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是

A.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=

B.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=

C.木板與地面的夾角為θ2 時，木塊做自由落體運動

D.木板由θ1轉(zhuǎn)到θ2的過程中，木塊的速度變化越來越快

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面上鎖定一根上端開口、內(nèi)壁光滑的玻璃管，管中用一段長L=28cm的水銀柱封閉一段長L1=19cm的空氣，起始狀態(tài)水銀柱靜止時上端到管口的距離為L2=9.5cm，大氣壓強恒為p0=76cmHg，回答下列問題：

(1)現(xiàn)緩慢升高封閉氣體溫度至水銀開始從管口溢出，此時封閉氣體的溫度t2=87℃，求起始狀態(tài)封閉氣體的溫度t1；

(2)若保持封閉氣體溫度t1不變，解除鎖定，讓玻璃管在光滑斜面上由靜止釋放，設(shè)斜面足夠長，能保證玻璃管穩(wěn)定勻加速下滑求管在斜面上穩(wěn)定運動時管內(nèi)氣體的長度L3。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角θ=53°的拉力F，使圓環(huán)由靜止開始以a=4.4m/s2的加速度沿桿運動，已知g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求

（1）2s末圓環(huán)的速度大�。�

（2）F的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】⑴某實驗小組為了測量某一電阻Rx的阻值，他們先用多用電表進行粗測，測量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進一步精確測量該電阻，實驗臺上有以下器材：

A.電流表(量程15mA，內(nèi)阻未知)

B.電流表(量程0.6A，內(nèi)阻未知)

C.電阻箱(0～99.99Ω)

D.電阻箱(0～999.9Ω)

E.電源(電動勢約3V，內(nèi)阻約1Ω)

F.單刀單擲開關(guān)2只

G.導(dǎo)線若干

甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗原理圖并連接好實驗器材，按照如下步驟完成實驗：

a.先將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電阻箱有合適的阻值R1，此時電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)且示數(shù)為I；

b.保持開關(guān)S1閉合，再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2，使電流表的示數(shù)仍為I。

①根據(jù)實驗步驟和實驗器材規(guī)格可知，電流表應(yīng)選擇_______，電阻箱應(yīng)選擇_______ （選填器材前的字母）

②根據(jù)實驗步驟可知，待測電阻Rx= ____________________（用步驟中所測得的物理量表示）。

⑵同學(xué)乙認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻RA=2.0Ω，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；由實驗數(shù)據(jù)繪出的-R圖象如圖乙所示，由此可求得電源電動勢E=________ V，內(nèi)阻r= ____ Ω。(計算結(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】如圖所示，左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是四分之一圓弧面的物體，半徑為R，固定在水平地面上，圓弧面底端切線水平，一根兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2兩小球的輕繩跨過其頂點上的小滑輪。當(dāng)小球處于平衡狀態(tài)時，連結(jié)m2小球的輕繩與水平線的夾角為60°，不計一切摩擦，兩小球可視為質(zhì)點下列說法正確的是（　　）

A.兩小球質(zhì)量之比m1：m2=3：4

B.兩小球質(zhì)量之比m1：m2=2：3

C.若剪斷輕繩的瞬間，兩小球的加速度之比a1：a2=1：

D.若剪斷輕繩的瞬間，圓弧對m2的彈力FN=m2g

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