如圖甲所示，兩平行金屬板長度l不超過0.2 m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的U－t圖象如圖乙所示．在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.01 T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0＝105 m/s射入電場中，初速度方向沿兩板間的中線OO′方向．磁場邊界MN與中線OO′垂直．已知帶電粒子的比荷＝108 C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)．

(1)在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場強(qiáng)度當(dāng)做恒定的．請(qǐng)通過計(jì)算說明這種處理能夠成立的理由；
(2)設(shè)t＝0.1 s時(shí)刻射入電場的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場射入磁場，求該帶電粒子射出電場時(shí)速度的大��；
(3)對(duì)于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設(shè)其射入磁場的入射點(diǎn)和從磁場射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試判斷：d的大小是否隨時(shí)間變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變化，求出d的變化范圍．

(1)見解析　(2)1.41×105 m/s　(3)d＝0.2 m不隨時(shí)間變化

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，光滑絕緣水平桌面上的A、B、C三點(diǎn)是等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AD為三角形的高，∠BAC＝90°，BC＝0.8m，空間存在方向與BC平行的勻強(qiáng)電場．將質(zhì)量為、電荷量為的小球由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢能增加．求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大��；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB；
（3）將小球從B處靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的動(dòng)能.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）豎直平行放置的兩個(gè)金屬板A、K連在如圖所示的電路中．電源電動(dòng)勢E=" 91" V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R1=l0，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為80, S1、S2為A、K板上的兩個(gè)小孔，S1與S2的連線水平，在K板的右側(cè)有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B="0." 10 T，方向垂直紙面向外．另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，如圖H=0.2m．電量與質(zhì)量之比為2.0×l05C/kg的帶正電粒子由S1進(jìn)入電場后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后打到熒光屏D上．粒子進(jìn)入電場的初速度、重力均可忽略不計(jì)．
（1）兩個(gè)金屬板A、K各帶什么電？
（2）如果粒子垂直打在熒光屏D上，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和電壓表的示數(shù)為多大？
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，當(dāng)滑片到最左端時(shí)，通過計(jì)算確定粒子能否打到熒光屏？．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）一同學(xué)利用手邊的兩個(gè)完全相同的質(zhì)量為m的物塊和兩個(gè)完全相同、勁度系數(shù)未知的輕質(zhì)彈簧，做了如下的探究活動(dòng)。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。
（1）取一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧的下端固定在地面上，彈簧的上端與物塊A連接，物塊B疊放在A上，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。若A、B粘連在一起，用一豎直向上的拉力緩慢提升B，當(dāng)拉力的大小為時(shí)，A物塊上升的高度為L；若A、B不粘連，用一豎直向上的恒力作用在B上，當(dāng)A物塊上升的高度也為L時(shí)，A、B恰好分離。求：

a.彈簧的勁度系數(shù)；
b.恒力的大��；
（2）如圖所示，將彈簧1上端與物塊A拴接，下端壓在桌面上（不拴接），彈簧2兩端分別與物塊A、B拴接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)施力將物塊B緩緩地豎直上提，直到彈簧1的下端剛好脫離桌面。求在此過程中該拉力所做的功？（已知彈簧具有的彈性勢能為,k為彈簧的勁度系數(shù)，Δx為彈簧的形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s2，求：

(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向
(2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖足夠長的光滑斜面與水平面的夾角為=30o，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I、Ⅱ、Ⅲ，相鄰兩個(gè)磁場的間距均為d=0.5m。一邊長L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.3的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場I的上邊界為do=0.9m。將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框勻速穿過每個(gè)磁場區(qū)域。已知重力加速度g=10m／s2，求：

(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場I時(shí)的速度；
(2)磁場I的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt；
(3)導(dǎo)線框穿過全部磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的總焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，粗糙水平地面與半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量為m=1kg的小物塊在水平恒力F=15N的作用下，由靜止開始從A點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過D點(diǎn)，已知AB間的距離為3m,重力加速度。求：

（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）小物塊離開D點(diǎn)后落到地面上的點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離。
（3）小物塊在水平面上從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中克服摩擦力做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一束電子從靜止開始經(jīng)的電場加速后，從水平放置的一對(duì)平行金屬板正中間水平射入偏轉(zhuǎn)電場中，若金屬極板長L＝0.05m，兩極板間距d＝0.02m ，求：兩板間至少要加多大的電壓 才能使電子不飛出電場

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

下圖所示為對(duì)光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子進(jìn)行比荷（電荷量e與質(zhì)量 m 之比）測定的簡要原理圖，兩塊平行金屬板M．N相距為d，其中N為鋅板，受某一紫外光照射后將激發(fā)沿不同方向運(yùn)動(dòng)的光電子，開關(guān)S閉合后電流表G有讀數(shù)．如果調(diào)節(jié)變阻器R ，逐漸增大極板間電壓，電流表G的讀數(shù)將逐漸減小，當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U時(shí)，電流表G的讀數(shù)恰為零．如果斷開開關(guān)S，在金屬板M．N間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，電流表G的讀數(shù)也恰為零．求光電子的比荷e/m 的表達(dá)式．

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