【題目】如圖所示，粒子源能放出初速度為0，比荷均為的帶負(fù)電粒子，進(jìn)入水平方向的加速電場(chǎng)中，加速后的粒子正好能沿圓心方向垂直進(jìn)入一個(gè)半徑為r=0.1m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，在圓形磁場(chǎng)區(qū)域右邊一屏，屏的高度為，屏距磁場(chǎng)右側(cè)距離為L=0.2m，且屏中心與圓形磁場(chǎng)圓心位于同一水平線上�，F(xiàn)要使進(jìn)入磁場(chǎng)中的帶電粒子能全部打在屏上，試

（1）粒子速度方向偏轉(zhuǎn)角的最大值

（2）加速電壓的最小值。

【答案】（1） （2） 60V

【解析】試題分析：畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，確定出對(duì)應(yīng)的最大偏轉(zhuǎn)角的速度，然后由帶電粒子在電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理即可求出加速電壓。

（1）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

根據(jù)洛倫茲力公式F=qvB可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度越大，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)量越小。若粒子恰好不飛離屏，則加速電壓有最小值，設(shè)此時(shí)粒子剛好打在屏的最下端B點(diǎn)，根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知，粒子偏離方向的夾角正切值為，解得： ，粒子偏離方向的夾角：

（2）由幾何關(guān)系可知，此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的回旋半徑為：

帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得： ，

帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可得：

聯(lián)立解得： ，

故加速電壓的最小值為60V。

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，一輕質(zhì)彈簧固定在水平地面上，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)上端的位置，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上，物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B后向上運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是

A. 物體落到O點(diǎn)后，立即做減速運(yùn)動(dòng)

B. 物體從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，動(dòng)能先增大后減小

C. 物體在B時(shí)加速度為零

D. 若不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)過(guò)程中，物體與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑。如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小且變化率，則（ ）

A. 圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B. 圓環(huán)具有收縮的趨勢(shì)

C. 圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為

D. 圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形ABCD的AD邊和BC邊的中點(diǎn)M和N各放一個(gè)點(diǎn)電荷，它們分別帶等量正電荷。E、F是AB邊和CD邊的中點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在MN的連線上，MP=QN。下列說(shuō)法正確的是

A. A、C兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B. P點(diǎn)的電勢(shì)高于E點(diǎn)的電勢(shì)

C. 將一電子沿MN連線從P點(diǎn)移到Q點(diǎn)，其電勢(shì)能先增大后減小

D. 給電子一合適的初速度，電子可能在此電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OP=OQ=R，一束單色光垂直OP面射入玻璃體，在OP面上的入射點(diǎn)為A， ，此單色光通過(guò)玻璃體后沿BD方向射出，且與x軸交于D點(diǎn)， 。

（1）求該玻璃的折射率。

（2）若真空中光速為C，求光從A傳播到D的所用時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】地面上有一個(gè)半徑為 R 的圓形跑道，高為 h 的平臺(tái)邊緣上的 P 點(diǎn)在地面 上 P′點(diǎn)的正上方， P′與跑道圓心 O 的距離為 L（L>R），如圖所示。跑道上停有一輛小車(chē)， 現(xiàn)從 P 點(diǎn)水平拋出小沙袋，使其落入小車(chē)中（沙袋所受空氣阻力不計(jì)）。問(wèn)：

（1）當(dāng)小車(chē)分別位于 A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)時(shí)（∠AOB＝90°），沙袋被拋出時(shí)的初速度各多大？

（2）若小車(chē)在跑道上運(yùn)動(dòng)，則沙袋被拋出時(shí)的初速度在什么范圍內(nèi) ？

（3）若小車(chē)沿跑道順時(shí)針運(yùn)動(dòng)（如圖中箭頭所示），當(dāng)小車(chē)恰好經(jīng)過(guò) A 點(diǎn)時(shí)，將沙袋 拋出，為使沙袋能在 B 處落入小車(chē)中，小車(chē)的速率v 應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以如圖乙所示的交變電流，設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍▓D中箭頭所示）．對(duì)于線圈A，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 有順時(shí)針?lè)较虻碾娏�，且有擴(kuò)張的趨勢(shì) B. 有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣惺湛s的趨勢(shì)

C. 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏�，且有擴(kuò)張的趨勢(shì) D. 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏�，且有收縮的趨勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)的波形如圖所示，此時(shí)波剛傳到x=4m處的P點(diǎn)。t=0.09s時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)第3次出現(xiàn)的波谷。則____

A．該波的周期為0.08s

B．t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

C．0﹣0.08s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的路程為16cm

D．t=0.08s時(shí)，x=8m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波峰

E．若觀察者從O點(diǎn)以10m/s的速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收到頻率小于25Hz

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，先后以速度v1和v2(4v1＝v2)，勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中，在先后兩種情況下：

(1)線圈中的感應(yīng)電流之比I1∶I2＝____________.

(2)線圈中產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2＝____________.

(3)拉力做功的功率之比P1∶P2＝______________.

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