【題目】如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角θ＝45°，孔Q到板的下端C的距離為L，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，求：

（1）兩板間電壓的最大值Um；

（2）CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度s；

（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間tm。

【答案】（1）兩板間電壓的最大值為；

（2）CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度x為；

（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為。

【解析】

（1）粒子恰好垂直打在CD板上，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以求得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑，由半徑公式可以求得電壓的大��；

（2）當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡恰好與CD板相切時(shí)，這是粒子能達(dá)到的最下邊的邊緣，在由幾何關(guān)系可以求得被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度．

（3）打在QE間的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，均為半周期，根據(jù)周期公式即可求解。

（1）M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點(diǎn)，CH=QC=L，故半徑R1=L，又因

所以

（2）設(shè)軌跡與CD板相切于K點(diǎn)，半徑為R2，在△AKC中：

所以

即KC長(zhǎng)等于

所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域即為HK的長(zhǎng)度

（3）打在QE間的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，均為半周期：

所以

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】A、B兩顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A衛(wèi)星運(yùn)行的周期為，軌道半徑為；B衛(wèi)星運(yùn)行的周期為，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.B衛(wèi)星的軌道半徑為

B.A衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于B衛(wèi)星的機(jī)械能

C.在發(fā)射B衛(wèi)星時(shí)候，發(fā)射速度可以小于7.9km/s

D.某時(shí)刻衛(wèi)星A、B在軌道上相距最近，從該時(shí)起每經(jīng)過(guò)時(shí)間，衛(wèi)星A、B再次相距最近

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點(diǎn)為圓心。在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點(diǎn)到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光

A. 在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大

B. 以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大

C. 若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能

D. 分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩，繩長(zhǎng)為L，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力）。

（1）若小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度為v，求v的最小值和此時(shí)繩對(duì)小球拉力F的大�。�

（2）若小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)A且懸點(diǎn)距地面的高度h＝2L，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí)繩突然斷開，求兩種情況下小球從拋出到落地所用時(shí)間之差Δt；

（3）若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C或最高點(diǎn)A時(shí)，繩突然斷開，兩種情況下小球從拋出到落地水平位移大小相等，則O點(diǎn)距離地面高度h與繩長(zhǎng)L之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是研究通電自感實(shí)驗(yàn)的電路圖,A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡,閉合電鍵調(diào)節(jié)電阻R,使兩個(gè)燈泡的亮度相同,調(diào)節(jié)可變電阻R1,使它們都正常發(fā)光,然后斷開電鍵S,則()

A. 閉合電建瞬間,A1立刻變亮,A2逐漸變亮

B. 閉合瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮

C. 穩(wěn)定后,L和R兩端電勢(shì)差不相同

D. 穩(wěn)定后斷開電建,A1和A2都閃一下然后慢慢熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L.紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在t＝0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置．以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流－位移(I－x)關(guān)系的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從A端滑至B端的過(guò)程中，得到電路中的一些物理量的變化如圖乙、丙、丁所示．其中圖乙為輸出功率與路端電壓的關(guān)系曲線，圖丙為路端電壓與總電流的關(guān)系曲線，圖丁為電源效率與外電路電阻的關(guān)系曲線，不考慮電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響．則下列關(guān)于圖中a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)值正確的是

A.a（3 V,4.5 W）B.b（4.5v ,2.88 W）

C.c（0.6 A,4.5 V）D.d（2 Ω，80%）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平面內(nèi)有一“∠”型光滑金屬導(dǎo)軌COD，電阻不計(jì)，，足夠長(zhǎng)直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，單位長(zhǎng)度的電阻為r=0.5Ω，導(dǎo)體棒垂直OD�？臻g存在垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，以O點(diǎn)為原點(diǎn)沿OD方向建立坐標(biāo)軸，導(dǎo)軌間x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，變化率為0.5T/m，O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1T。在外力作用下，棒以一定的初速度向右做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流強(qiáng)度保持不變。已知運(yùn)動(dòng)到圖中x1=1m位置時(shí)，速度大小v1=2m/s，則回路中的電流強(qiáng)度大小為__A，從x1=1m位置再向右運(yùn)動(dòng)1m的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為__C。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝3.0×104N/C。有一個(gè)質(zhì)量m＝4.0×10-3kg的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來(lái)，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角θ＝37°。取g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，不計(jì)空氣阻力的作用。

（1）求小球所帶的電荷量及電性；

（2）若細(xì)線長(zhǎng)l＝1m，則該靜止點(diǎn)A與懸點(diǎn)的正下方B點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB為多少？

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