(14分)(2013成都檢測)如右圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m＝2.0×10－11kg、電荷量q＝＋1.0×10－5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1＝100 V的電場加速后，從兩平行金屬板的中間水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中，微粒從金屬板邊緣射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ＝30°，并接著進(jìn)入一個方向垂直紙面向里、寬度為D＝34.6 cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域．微粒重力忽略不計．求：

(1)帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；

(2)偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；

(3)為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)B至少多大？

(1)1.0×104 m/s (2)66.7 V (3)0.1 T

【解析】

試題分析：(1)帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速率為v1，根據(jù)動能定理有U1q＝m

v1＝＝1.0×104m/s.

(2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，設(shè)微粒進(jìn)入磁場時的速度為v′，則

v′＝

得出v′＝v1.

由動能定理有

m(v′2－v)＝q

解得U2＝66.7 V.

(3)帶電微粒進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，設(shè)微粒恰好不從磁場右邊射出時，做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知

R＋＝D

由牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律

qv′B＝，

得B＝0.1 T.

若帶電粒子不射出磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為0.1 T.

考點：本題考查帶電粒子在電場中的加速、類平拋運(yùn)動，及粒子在磁場中的運(yùn)動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇泰興第三高級中學(xué)高三上期期末物理卷（解析版） 題型：實驗題

某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗證機(jī)械能守恒定律實驗，實驗裝置如圖甲所示。將氣墊導(dǎo)軌水平放置，在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩點處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定有遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電平，兩光電傳感器再通過一個或門電路與計算機(jī)相連�；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機(jī)可以得到如圖乙所示的電平隨時間變化的圖象。

（1）實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，則圖乙中的Δt1、Δt2間滿足 ______關(guān)系，則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）用細(xì)線通過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪將滑塊P與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由如圖甲所示位置釋放，通過計算機(jī)得到的圖像如圖乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要驗證機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出 (寫出物理量的名稱及符號）。

（3）若上述物理量間滿足關(guān)系式 ，則表明在滑塊和砝碼的運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年重慶復(fù)旦中學(xué)高一上學(xué)期期中考試物理卷（解析版） 題型：實驗題

在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯誤或多余的步驟是（ ）（填代號）．

A．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器處先放開紙帶，再接通電源

B．將打點計時器固定在平板上，并接好電源

C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼

D．取下紙帶，斷開電源

E．將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動

F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔

G．換上新紙帶重復(fù)實驗三次

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年重慶巴蜀中學(xué)高一上期期中考試物理卷（解析版） 題型：實驗題

（13分）利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動，并測重力加速度.

（1）實驗中需要調(diào)整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落，打點計時器會在紙帶上打出一系列小點.

①為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有 .（填入正確選項前的字母）

A.天平 B. 秒表 C. 米尺

②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹匚锛铀俣戎�，而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤，寫出一個你認(rèn)為可能引起此錯誤差的原因： 。

（2）在打出的紙帶上取得連續(xù)的清晰的7個點，打點計時器所用電源的頻率為50Hz。用米尺測得第1、2、3、4、5、6各點與第0點的距離d如下表：

點的次序

0

1

2

3

4

5

6

距離d(厘米)

0

6.0

12.5

19.3

26.5

34.1

42.1

利用這些數(shù)據(jù)：

①測出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭值為__ ；(取三位有效數(shù)字)；

②打第1點時紙帶運(yùn)動的速度是 m/s；(取三位有效數(shù)字)；

③第0點 (選填“是”或“不是”)自由落體運(yùn)動的起點，判斷理由是 .

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年重慶巴蜀中學(xué)高一上期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

某軍事試驗場正在平地上試射地對空導(dǎo)彈，若某次豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈時發(fā)生故障，造成導(dǎo)彈的v－t圖象如圖所示，則下述說法中正確的是 ( )

A．0～1s內(nèi)導(dǎo)彈勻速上升 B．1 s～2s內(nèi)導(dǎo)彈靜止不動

C．3s末導(dǎo)彈回到出發(fā)點 D．5s末導(dǎo)彈恰好回到出發(fā)點

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川新津中學(xué)高二物理12月月考物理卷（解析版） 題型：填空題

(6分)如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為________．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過90角，則穿過框架平面的磁通量為_______．

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川新津中學(xué)高二物理12月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

(2012·湖北黃岡中學(xué)高二檢測)如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場邊界上，有兩個質(zhì)量、電荷量均相等的正、負(fù)離子(不計重力)，從O點以相同的速度射入磁場中，射入方向均與邊界成θ角，則正、負(fù)離子在磁場中運(yùn)動的過程，下列判斷不正確的是( )

A．運(yùn)動的軌道半徑相同

B．重新回到磁場邊界時速度大小和方向都相同

C．運(yùn)動的時間相同

D．重新回到磁場邊界的位置與O點距離相等

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧實驗中學(xué)分校高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

一只質(zhì)量為m的螞蟻，在半徑為R的半球形碗內(nèi)爬行，在距碗底高R/2的P點停下來，則螞蟻在P點受到的摩擦力大小為（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年遼寧沈陽第二中學(xué)高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：計算題

（8分）如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊水平表面AB粗糙， BC表面光滑且與水平面夾角為θ=37°．木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時，其示數(shù)為負(fù)值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運(yùn)動過程中，傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系如圖（b）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：

(1)斜面BC的長度；

(2)木塊AB表面的摩擦因數(shù)．

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