【題目】如圖所示為一速度選擇器，也稱為濾速器的原理圖。K為電子槍，由槍中沿KA方向射出的電子，速率大小不一。當(dāng)電子通過(guò)方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)后，只有一定速率的電子能沿直線前進(jìn)，并通過(guò)小孔S。設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)的平行板間的電壓為300 V，間距為5 cm，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0．06 T，問(wèn)：

（1）磁場(chǎng)的指向應(yīng)該向里還是向外？

（2）速度為多大的電子才能通過(guò)小孔S?

【答案】（1）磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 （2）105 m/s

【解析】（1）由題圖可知，平行板產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E方向向下，帶負(fù)電的電子受到的電場(chǎng)力FE＝eE，方向向上。

若沒(méi)有磁場(chǎng)，電子束將向上偏轉(zhuǎn)，為了使電子能夠穿過(guò)小孔S，所加的磁場(chǎng)對(duì)電子束的洛倫茲力必須是向下的。根據(jù)左手定則分析得出，B的方向垂直于紙面向里。

（2）電子受到的洛倫茲力為：FB＝evB，它的大小與電子速率v有關(guān)。只有那些速率的大小剛好滿足洛倫茲力與電場(chǎng)力相平衡的電子，才可沿直線KA通過(guò)小孔S。據(jù)題意，能夠通過(guò)小孔的電子，其速率滿足下式：evB＝eE

解得：v＝

又因?yàn)镋＝

所以v＝

將U＝300 V，B＝0．06 T，d＝0．05 m代入上式，得v＝105 m/s

即只有速率為105 m/s的電子才可以通過(guò)小孔S

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】如圖所示，質(zhì)量M=4 kg、長(zhǎng)L=3 m的薄木板靜置在水平地面上，質(zhì)量m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以速度v0=4m/s從木板的左端水平?jīng)_上木板，已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，g取10m/s2。

（1）若木板固定，求滑塊相對(duì)于木板滑行的最大距離；

（2）若木板不固定，且水平地面光滑，求滑塊相對(duì)木板滑行的最大距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車(chē)若在起伏不平的公路上行駛時(shí)，應(yīng)控制車(chē)速，以避免造成危險(xiǎn)。如圖所示為起伏不平的公路簡(jiǎn)化的模型圖：設(shè)公路為若干段半徑r為50m的圓弧相切連接，其中A、C為最高點(diǎn)，B、D為最低點(diǎn)，一質(zhì)量為2000kg的汽車(chē)（作質(zhì)點(diǎn)處理）行駛在公路上，（g=10m/s2）試求：

（1）當(dāng)汽車(chē)保持大小為20m/s的速度在公路上行駛時(shí)，路面的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)受到壓力各為多大

（2）速度為多大時(shí)可使汽車(chē)在最高點(diǎn)對(duì)公路的壓力為零

（3）簡(jiǎn)要回答為什么汽車(chē)通過(guò)拱形橋面時(shí)，速度不宜太大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)量金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)、待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)為_______mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）。

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì)）、電流表（內(nèi)阻約0．1 Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3 kΩ）、滑動(dòng)變阻器（0～20 Ω，額定電流2 A），開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0．10

0．30

0．70

1．00

1．50

1．70

2．30

I/A

0．020

0．060

0．160

0．220

0．340

0．460

0．520

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量是采用圖2中的圖_______（填“甲”或“乙”）。

（3）圖3 是測(cè)量的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完圖3中實(shí)物間的連線，并使開(kāi)關(guān)閉合瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_______（填選項(xiàng)前的符號(hào)）。

A．1×10-2 Ωm B．1×10-3 Ωm

C．1×10-6 Ωm D．1×10-5 Ωm

（6）任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_______。

A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D．用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝0.5 Ω，電流表滿偏電流Ig＝10 mA，電流表內(nèi)阻Rg＝7.5 Ω，A、B為接線柱。

（1）用一條導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái)，要使電流表恰好達(dá)到滿偏，應(yīng)把可變電阻R1調(diào)為多少？

（2）調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，如果把任意電阻R接在A、B之間，電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系？

（3）如果電流表表盤(pán)如圖乙所示，請(qǐng)把表盤(pán)上的電流刻度改為對(duì)應(yīng)的電阻刻度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的1/4圓弧形，固定在豎直面內(nèi)，管口B與圓心O等高，管口C與水平軌道平滑連接。質(zhì)量為m的小球(小球直徑略小于細(xì)圓管直徑)從管口B正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B間距離為4R，從小球進(jìn)入管口開(kāi)始，小球經(jīng)過(guò)管口C滑上水平軌道，已知小球經(jīng)過(guò)管口C時(shí)，對(duì)管底的壓力為9mg，小球與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

(1)小球在BC過(guò)程中摩擦阻力做的功；

(2)小球在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A和B兩物體相互接觸，并靜止在粗糙水平面上．現(xiàn)有兩個(gè)水平推力F1、F2分別作用在A、B上，A、B兩物體仍保持靜止，則A、B之間的作用力大小是（ ）

A. 一定等于零 B. 不等于零，但一定小于F1

C. 一定等于F1 D. 可能等于F2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.4m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C�，F(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10﹣4C，質(zhì)量m=0.1kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)，取g=10m/s2。

A. 帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大小為4m/s

B. 落點(diǎn)D與B點(diǎn)的距離為0

C. 帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小7N

D. 帶電體在從B到C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)軌道最大壓力為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)左端的中點(diǎn)P以相同的初速度沿水平方向垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落在A、B、C三點(diǎn)，可以判斷（ ）

A．小球A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電

B．三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C．三個(gè)小球到達(dá)極板時(shí)的動(dòng)能EkA<EkB<EkC

D．三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度aA>aB>aC

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