【題目】如圖所示,帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置,電勢差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強電場中,帶電粒子沿平行于兩板水平方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中,設(shè)粒子射入磁場的位置為M、射出磁場的位置為NMN兩點間的距離為d,(不計重力,不考慮邊緣效應(yīng))(

A.比荷不同的粒子射入磁場的位置M不同

B.MN兩點間的距離

C.粒子在磁場中運動軌跡與U1和粒子的比荷有關(guān),與U2無關(guān)

D.粒子在電場中運動的時間與粒子的比荷及加速電壓U1和偏轉(zhuǎn)電壓U2有關(guān)

【答案】BC

【解析】

根據(jù)動能定理求解粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度大小,再根據(jù)類平拋運動求解偏轉(zhuǎn)位移分析運動情況;進(jìn)入磁場后,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,已知偏向角則由幾何關(guān)系可確定圓弧所對應(yīng)的圓心角,則可求得圓的半徑,由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得表達(dá)式,再進(jìn)行分析。

A.粒子在加速電場中:

解得:

設(shè)偏轉(zhuǎn)電場中的極板長度為,平行板電容器間距為,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時的偏轉(zhuǎn)位移為,則:

由此可見粒子射出電場的偏轉(zhuǎn)位移與比荷無關(guān),比荷不同的粒子射入磁場的位置相同,故A錯誤;

B帶電粒子在電場中做類平拋運動,可將射出電場的粒子速度分解成初速度方向與加速度方向,設(shè)出射速度與水平夾角為,則有:

而在磁場中做勻速圓周運動,設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為,由幾何關(guān)系可得,半徑與直線夾角正好等于,根據(jù)幾何關(guān)系:

解得:

帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑:

解得:,故B正確;

C.根據(jù)上述計算結(jié)果:

可知粒子在磁場中運動軌跡與U1和粒子的比荷有關(guān),與U2無關(guān),故C正確;

D粒子在加速電場中運動的時間:

為加速電場的場強,電場力提供加速度:

粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動的時間:

所以粒子在電場中運動的時間與粒子的比荷及加速電壓有關(guān),和偏轉(zhuǎn)電壓U2無關(guān),故D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一半徑為R球體放置在水平面上,球體由折射率為n的透明材料制成,F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,出射角,如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為

1)作出光路圖,并求該材料的折射率;

2)從進(jìn)入該材料開始計時至第一次到達(dá)豎直表面的傳播時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用控制變量法,可以研究影響電荷間相互作用力的因素。如圖所示,O是一個帶電的物體,若把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3等位置,可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小。這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來。若物體O的電荷量用Q表示,小球的電荷量用q表示,物體與小球間距離用d表示,物體和小球之間的作用力大小用F表示。則以下對該實驗現(xiàn)象的判斷正確的是(   )

A.保持Qq不變,增大d,則θ變小,說明Fd有關(guān)

B.保持Q、q不變,減小d,則θ變大,說明Fd成反比

C.保持Qd不變,減小q,則θ變小,說明Fq有關(guān)

D.保持q、d不變,減小Q,θ變小,說明FQ成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一真空示波管的示意圖,電子從燈絲發(fā)出(初速度可忽略不計),經(jīng)燈絲與板間的電壓加速,從板中心孔沿中心線射出,然后進(jìn)入豎直放置的兩塊平行金屬板、(水平偏轉(zhuǎn)電極)形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場),電子進(jìn)入、間電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上.已知、兩板間的電壓為,兩板間的距離為,板長為,電子的質(zhì)量為,電荷量為,不計電子受到的重力及它們之間的相互作用力.求:

(1)電子穿過板時速度的大小;

(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量

(3)若要使電子打在熒光屏上任意一點,可采取哪些措施?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為2 kg的小木塊放在水平粗糙的水平面上,現(xiàn)用一水平拉力F從靜止拉動小木塊,如圖甲所示.拉力F做的功和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g10 m/s2.下列說法正確的是( )

A.物體運動的位移為13 m

B.x9 m時,物體的速度為3 m/s

C.物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.2

D.物體在前3 m運動過程中的加速度為1.5 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD,在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強磁場,第二次以大小為的速度向右勻速進(jìn)入該勻強磁場,則下列說法正確的是

A. 第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時線圈中的電流之比為1:3

B. 第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時外力做功的功率之比為1:3

C. 第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1:3

D. 第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時通過線圈中某一橫截面的電荷量之比為1:3

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】ab、cd為間距d=1m的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌,與水平面的夾角為θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計,ac、bd間都連接有一個R=4.8Ω的電阻,如圖所示。空間存在磁感應(yīng)強度B0=2T的勻強磁場,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上.將一根金屬棒放置在導(dǎo)軌上距acx0=0.5m處,金屬棒的質(zhì)量m=0.5kg,電阻r=0.8Ω.現(xiàn)閉合開關(guān)K將金屬棒由靜止釋放,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與ac平行且與導(dǎo)軌接觸良好.已知當(dāng)金屬棒從初始位置向下滑行x=1.6m到達(dá)MN處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,金屬導(dǎo)軌足夠長,g10m/s2.則:

1)開關(guān)處于閉合狀態(tài)時金屬棒的穩(wěn)定速度是多少?

2)開關(guān)處于閉合狀態(tài)時金屬棒從釋放到運動至MN處的過程中,忽略電流變化引起的電磁輻射損失,連接在ac間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

3)開關(guān)K斷開后,若將由靜止釋放金屬棒的時刻記作t=0,從此時刻開始,為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,可讓磁感應(yīng)強度按一定規(guī)律變化.試寫出磁感強度B隨時間t變化的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的半球形物體B靜止在粗糙的水平面上,B的半球面光滑,下表面粗糙,在半球面頂端固定一輕質(zhì)細(xì)桿,在細(xì)桿頂端固定光滑小滑輪C,質(zhì)量為m,可看做質(zhì)點的小球A,通過細(xì)線繞過滑輪,在水平外力F作用下沿半球表面緩慢上升,物體B始終靜止在水平面上,在此過程中,下列說法中正確的是

A.半球面對小球A的支持力逐漸增大

B.細(xì)線對小球A的拉力F逐漸增大

C.水平面對B的支持力先減小后增大

D.水平面對B的摩擦力逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明手里有一塊多用電表A,其功能完好,但刻度值已不清晰。他想通過實驗測定該多用表(簡稱A表,下同)“×10”檔歐姆調(diào)零后的內(nèi)阻R0和內(nèi)置電源的電動勢E。

他找來了另一個多用電表B(簡稱B表,下同)、一個電阻箱、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線作為實驗的器材。

實驗的操作如下:

(1)小明將A表調(diào)到“×10”檔,將B表調(diào)到“mA”檔,準(zhǔn)備如圖(甲)將所有的器材串聯(lián)起來作為實驗電路。請你在圖中連好剩余的導(dǎo)線__________;

(2)先使用B表的電流檔測量A表“×10”檔的滿偏電流。將電阻箱阻值調(diào)為0,將A表調(diào)到歐姆檔“×10”檔位置。幾次試測后,確定B表應(yīng)使用“10mA”檔,調(diào)節(jié)A表的歐姆調(diào)零旋鈕直至A表滿偏,此時B表的讀數(shù)如圖(乙)所示,記錄下B表讀數(shù)為__________mA;

(3)斷開開關(guān),保持A、B表檔位不變,將A__________短接進(jìn)行歐姆調(diào)零,然后重新連入原來電路。

(4)調(diào)節(jié)電阻箱,閉合開關(guān),當(dāng)B表讀數(shù)為6.0mA時,讀出電阻箱阻值為R1);繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值,當(dāng)B表讀數(shù)為4.0mA時,讀出電阻箱阻值為R2);

(5)斷開電路,整理器材。

根據(jù)以上測量數(shù)據(jù),可算出A表“×10”檔內(nèi)置電源的電動勢E=__________VA表“×10”檔歐姆調(diào)零后的內(nèi)阻R0=__________,B表量程“10mA”檔的內(nèi)電阻RB=__________。(以上3空的結(jié)果用R1R2表示)

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