【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源,它向xOy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小均為v0,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為,其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量;在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),mn為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界。ab為一塊很大的平面感光板垂直于xOy平面且平行于x軸,放置于y=2d處,如圖所示。觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無(wú)粒子打到ab板上（不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用）,求：

（1）α粒子通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界mn時(shí)的速度大小及距y軸的最大距離；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）將ab板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上?此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度是多少?

【答案】（1）， （2）

（3），

【解析】

試題分析：（1）據(jù)題意，當(dāng)α粒子沿x軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到mn上時(shí)與y軸距離最大有：

根據(jù)動(dòng)能定理可以求得α粒子通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界mn時(shí)的速度大小為：

（2）要使粒子打不到屏ab上，沿x軸方向向右運(yùn)動(dòng)的粒子通過(guò)mn后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，剛好與屏ab相切，則有：

（3）沿x軸方向向左運(yùn)動(dòng)的粒子，能夠在豎直方向有最大距離為：

向左運(yùn)動(dòng)的粒子在ab板上打中長(zhǎng)度為：

向右運(yùn)動(dòng)的粒子在ab板上打中長(zhǎng)度為：

總長(zhǎng)度為：

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】在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出,其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示．小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上,M為軌跡的最高點(diǎn)．小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8．0J,在M點(diǎn)的動(dòng)能為6． 0J,不計(jì)空氣的阻力．

求：（1）小球水平位移x1與x2的比值。

（2）小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB。

（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中最小動(dòng)能Ekmin?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M0的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學(xué)身高和質(zhì)量分別為

A．v（t0–t），

B．v（t0–t），

C．v（t0–t），

D．v（t0–t），

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN下方存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。足夠長(zhǎng)的不等間距金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩個(gè)金屬棒通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，其中光滑金屬棒AB質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R；金屬棒CD質(zhì)量為2m、長(zhǎng)為2L、電阻為2R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運(yùn)動(dòng)，CD棒向下做勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A、AB棒中電流方向從A到B

B、AB棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度

C、AB桿所受拉力

D、時(shí)間t內(nèi)CD棒上的焦耳熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的四分之一圓弧AB（質(zhì)量可忽略）固定在甲車(chē)的左端，其半徑R=1m。質(zhì)量均為M=3kg的甲乙兩輛小車(chē)靜止與光滑水平面上，兩車(chē)之間通過(guò)一感應(yīng)開(kāi)關(guān)相連（當(dāng)滑塊滑過(guò)感應(yīng)開(kāi)關(guān)時(shí)，兩車(chē)自動(dòng)分離）。其中甲車(chē)上表面光滑，乙車(chē)上表面與滑塊P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.將質(zhì)量為m=2kg的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜止釋放，滑塊P滑上乙車(chē)后最終未滑離乙車(chē)。（）求：

（i）滑塊P剛滑上乙車(chē)時(shí)的速度大小；

（ii）滑塊P在乙車(chē)上滑行的距離為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】成都“歡樂(lè)谷”大型的游樂(lè)性主題公園，園內(nèi)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”．讓人體驗(yàn)短暫的“完全失重”，非常刺激．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處，然后由靜止釋放．為研究方便，認(rèn)為人與座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2s后，開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面5m高處時(shí)速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．（取g=10m/s2）

求：（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？

（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。兩質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處。磁場(chǎng)寬為3h，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放c，c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放d，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，用表示c的加速度，表示d的動(dòng)能，、分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移，圖中正確的是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦．在實(shí)驗(yàn)室中我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．松開(kāi)手的同時(shí)，記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)器結(jié)束計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t 2．

b．在A、B間水平放入一個(gè)輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮，放置在氣墊導(dǎo)軌上，并讓它靜止在某個(gè)位置．

c．給導(dǎo)軌送氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平．

d．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L 1；B的右端至D板的距離L 2

（1）實(shí)驗(yàn)步驟的順序是

（2）實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量?jī)x器是 還需要測(cè)量的物理量是

（3）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是

（4）實(shí)驗(yàn)中彈簧與A、B滑塊是粘連好還是不粘連好？理由是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩平行導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離L=0．5m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，質(zhì)量為m1=1kg的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，將質(zhì)量為m2=0．3kg的物塊用細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪系在ab上，滑輪與ab之間的細(xì)線是水平的、而且與ab垂直，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力fmax=2N，電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V、內(nèi)阻r=0．1Ω，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，ab棒的電阻也不計(jì)，ab棒全部處于上述磁場(chǎng)中。（g取10m/s2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，細(xì)線的水平部分足夠長(zhǎng)，m2距其下方的其他物體足夠遠(yuǎn)，滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力等大）

（1）若將R調(diào)到19．9歐姆，m2勻速下落時(shí)速度為多大？

（2）為了使ab棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，滑動(dòng)變阻器R的取值范圍應(yīng)當(dāng)怎樣？

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