【題目】兩個同軸（軸線水平）網(wǎng)狀金屬圓筒的截面如圖所示，P的半徑為、Q的半徑為，在P圓筒內(nèi)有沿軸線方向向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，在P、Q兩圓筒間加恒定電壓U后，P、Q兩圓筒之間有圖示輻射狀的電場，A、C是Q圓筒截面水平直徑的端點(diǎn)，現(xiàn)將一電子從A點(diǎn)由靜止釋放，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，假設(shè)電子不會與P圓筒的金屬網(wǎng)發(fā)生碰撞。求：

(1)電子進(jìn)入P圓筒時的速度大��；

(2)欲使電子在最短時間回到A點(diǎn)，電壓U的大小；

(3)在電壓U符合(2)問要求下，仍將電子從A點(diǎn)由靜止釋放，要求電子能夠到達(dá)C點(diǎn)，并且在第一次到達(dá)C點(diǎn)之前，電子只能在AC直徑及以下區(qū)域運(yùn)動，需將P圓筒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>，請你推導(dǎo)應(yīng)滿足的表達(dá)式。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)由動能定理得

解得：

v=

(2)欲使電子在最短時間內(nèi)回到A點(diǎn)，電子應(yīng)在磁場中發(fā)生三段相同弧長的圓周運(yùn)動，如圖1所示。如圖2所示，r0表示在磁場中圓周運(yùn)動的半徑，

每段圓弧對應(yīng)的圓心角為∠AO1D=60

tan30°=

evB0 =

解得：

(3)電子能到達(dá)C點(diǎn)，需要電子在磁場中發(fā)生n段（n為整數(shù)且n≧2）相同弧長的圓周運(yùn)動，設(shè)每段圓弧的半徑為r1，對應(yīng)的圓心角（弧度）為θ，則

θ=π-

聯(lián)立解得：

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】如圖，在半徑為和的同心圓環(huán)內(nèi)，存在垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場。某時刻一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子從點(diǎn)沿半徑方向以速度進(jìn)入磁場。不計粒子重力。

(1)若使粒子不能從大圓邊界射出，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

(2)若，則至少再過多長時間粒子才能再次經(jīng)過點(diǎn)？并畫出粒子的運(yùn)動軌跡。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線是一個電場中的電場線，虛線是一個負(fù)的試探電荷在這個電場中僅在電場力作用下運(yùn)動的軌跡．若電荷是從a處運(yùn)動到b處，以下判斷不正確的是（ ）

A．電荷從a到b加速度減小

B．電荷從a到b動能減小

C．電荷從a到b電勢能減小

D．電荷從a到b電勢能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線,M、N、P、Q是它們的交點(diǎn),四點(diǎn)處的電勢分別為φM、φN、φP、φQ。一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中,電場力所做的負(fù)功相等,則

A.直線a位于某一等勢面內(nèi),φM>φQ

B.直線c位于某一等勢面內(nèi),φM>φN

C.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn),電場力做正功

D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn),電場力做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同，它們與盤面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，此時兩物體剛好就要發(fā)生滑動，則（　�。�

A.細(xì)線中的拉力大于B受到的最大靜摩擦力

B.細(xì)線中的拉力小于A受到的最大靜摩擦力

C.燒斷細(xì)線，只有物體B相對圓盤發(fā)生滑動

D.燒斷細(xì)線，兩物體都會相對圓盤發(fā)生滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩質(zhì)量相等的木塊A和木板B通過一輕質(zhì)彈簧連接，木板B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑。開始時彈簧處于原長，運(yùn)動過程中彈簧始終處在彈性限度內(nèi)。在木板B上施加一個水平恒力F，A、B從靜止開始運(yùn)動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有（　�。�

A.當(dāng)A、B加速度相等時，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

B.當(dāng)A、B加速度相等時，彈簧的彈力等于

C.當(dāng)A、B的速度相等時，A、B的加速度相等

D.當(dāng)A、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】夏天到了，水上滑梯是人們很喜歡的一個項目，它可簡化成如圖所示的模型：傾角為θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），起點(diǎn)A距水面的高度H＝7.0m，BC長d＝2.0m，端點(diǎn)C距水面的高度h＝1.0m．一質(zhì)量m＝60kg的人從滑道起點(diǎn)A點(diǎn)無初速地自由滑下，人與AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2．（取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，人在運(yùn)動過程中可視為質(zhì)點(diǎn)），求：

（1）人從A滑到C的過程中克服摩擦力所做的功W和到達(dá)C點(diǎn)時速度的大小υ；

（2）保持水平滑道端點(diǎn)在同一豎直線上，調(diào)節(jié)水平滑道高度h和長度d到圖中B′C′位置時，人從滑梯平拋到水面的水平位移最大，則此時滑道B′C′距水面的高度h′．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬度為的區(qū)域被平均分為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中Ⅰ、Ⅲ有勻強(qiáng)磁場，它們的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向垂直紙面且相反，長為，寬為的矩形abcd緊鄰磁場下方，與磁場邊界對齊，O為dc邊的中點(diǎn)，P為dc邊中垂線上的一點(diǎn)，OP=3L．矩形內(nèi)有勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，方向由a只向O．電荷量為q、質(zhì)量為m、重力不計的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，運(yùn)動軌跡剛好與區(qū)域Ⅲ的右邊界相切。

（1）求該粒子經(jīng)過O點(diǎn)時速度大小v0；

（2）求勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度大小B;

（3）若在aO之間距O點(diǎn)x處靜止釋放該粒子，粒子在磁場區(qū)域中共偏轉(zhuǎn)n次到達(dá)P點(diǎn)，求x滿足的條件及n的可能取值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖所示的三把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分,它們的讀數(shù)依次為______mm,________mm,_________mm。

（2）使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,則金屬絲的直徑是_______mm。

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