【題目】太空中存在大量高能粒子流，可認為是由電量相同的正、負離子組成的等離子體，這些高能粒子可作為太空飛船的能量來源之一。如圖所示，該裝置左側(cè)部分可用來收集高能粒子，由兩塊間距為d的平行金屬板M、N組成，板間加有垂直紙面向外的勻強磁場磁感應強度大小為B，高能粒子源源不斷從左側(cè)以速度v0水平人射，最終在MN兩極板間形成穩(wěn)定的電勢差，并給右側(cè)平行板電容器PQ供電。粒子重力均不計，求：

(1)穩(wěn)定時MN金屬板間電勢差大小U，并判斷哪塊金屬板電勢更高；

(2)右側(cè)電容器靠近Q板處有一放射源S，可釋放初速度為0質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，求出該粒子從P板小孔射出時的速度大小。

【答案】(1)U=Bv0d, 下極板電勢更高 (2)

【解析】

(1)根據(jù)左手定則可明確正粒子偏轉(zhuǎn)方向，從而確定正極板；再根據(jù)平衡條件求出穩(wěn)定后電勢差大��；

(2)粒子在電場中加速，根據(jù)動能定理即可求出射出時的速度.

(1)帶正電粒子受向下的洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，電勢更高；

設(shè)高能粒子帶電量為q0，當高能粒子所受電場力與洛倫茲力等大反向后，粒子不再偏轉(zhuǎn)，則根據(jù)平衡條件有：

解得：U=Bv0d；

(2)粒子經(jīng)過電容器加速，則由動能定理有：

解得：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，在上、下兩個電磁鐵的磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，所產(chǎn)生的感生電場使電子加速。甲圖為側(cè)視圖，乙圖為真空室的俯視圖。若此時電磁鐵中通有圖示電流，電子沿逆時針方向運動，則下列說法正確的是（）

A. 若電磁鐵中電流減小，則電子被加速

B. 若電磁鐵中電流增大，則電子被加速

C. 若電子被加速，是因為洛倫茲力對其做正功

D. 電子受到的感生電場力提供圓周運動的向心力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則不正確的是（　�。�

A. 把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落仍能返回

B. 把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

C. 把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回

D. 把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN。在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態(tài)。如圖所示是這個裝置的縱截面圖。若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過程中，下列說法中正確的是

A. MN對Q的作用力先減小后增大

B. 地面對P的摩擦力逐漸減小

C. P、Q間的彈力逐漸增大

D. 地面對P的支持力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為4∶1，電壓表和電流表可視為理想電表，現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓U=311sin(100πt)V時，燈泡L1、L2均正常發(fā)光則下列說法中正確的是

A. 該交流電的方向每秒鐘改變50次

B. 電壓表的示數(shù)為55V

C. 若將變阻器的滑片P向下滑動，則L1變亮、L2將變暗

D. 若將變阻器的滑片P向上滑動，則原線圈的輸入功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在y>0的空間中存在著垂直xoy平面向外的勻強磁場，在y<0的空間中存在著平行于xoy平面的勻強電場，場強方向與x軸負方向成45°角斜向上。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子從坐標原點以初速度進入磁場，方向與x軸負方向成45°角斜向上，然后經(jīng)過M點進入電場，并與y軸負半軸相交于N點。已知M點坐標為(L，0)，N點坐標為(0，－)(不考慮粒子所受的重力)求：

(1)勻強磁場的磁感應強度；

(2)勻強電場的電場強度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】阿特武德機是早期測量重力加速度的裝置，由英國數(shù)學家、物理學家阿特武德于1784年制成。某同學根據(jù)其原理設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g。細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實驗操作如下：

①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；

②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；

③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止。釋放重錘2，同時右手開啟秒表，在重錘1落地時停止計時，記錄下落時間；

④重復測量3次下落時間，取其平均值作為測量值t。

請回答下列問題：

(1)步驟④可以減小對下落時間t測量的________（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差；

(2)關(guān)于本實驗以下說法正確的是______；

A．m相比于重錘的質(zhì)量越小，加速度越小，運動的時間就越大，測量的相對誤差就越小

B．繩子的張力大于重錘和小鉤碼的重力之和

C．若忽略一切摩擦阻力，實驗過程中小鉤碼不慎掉落，則重錘立即做減速運動。

(3)滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差。現(xiàn)可以在重錘1上加適當?shù)南鹌つ嘤糜谄胶饽Σ磷枇�，重新進行實驗測量，并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為 。用實驗中的測量量和已知量表示g，得g= ______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω。一導體棒MN垂直于導軌放置，質(zhì)量為0.2kg，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為0.8T。將導體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6）

A. 2.5m/s，1W B. 5m/s，1W C. 7.5m/s，9W D. 15m/s，9W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖中虛線所示，帶箭頭的實線表示電場線。不計粒子所受重力，則下列說法正確的是（　　）

A. 粒子帶正電

B. 粒子在A點的加速度小于在B點的加速度

C. 粒子在A點的速度大于在B點的速度

D. 粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能

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