（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場強(qiáng)度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

（1） （2）

解析試題分析：（1）離子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有：
離子在輻向電場中做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律：
聯(lián)立解得：
（2）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律：
聯(lián)立解得：
離子能打在QF上，則既沒有從DQ邊出去也沒有從PF變出去，則粒子運(yùn)動區(qū)域的邊界線如圖中Ⅰ和Ⅱ

由幾何關(guān)系知，離子能打在QF上，必須滿足：
解得：
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，abcd為交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電阻為R。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表，求：

（1）此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；
（2）若從圖示位置開始計時，寫出感應(yīng)電流隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式；
（3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)；

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列說法錯誤的是(    )

A．干簧管是一種由磁場控制的開關(guān)
B．樓道里的燈只有天黑時出現(xiàn)聲音才亮，說明它的控制電路中只有聲傳感器
C．光敏電阻能夠把光信號轉(zhuǎn)換成電信號
D．負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻在溫度升高時電阻減小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外；MO為膠片。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上的某點(diǎn)。粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不計，不計粒子所受重力。下列說法中正確的是

A．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等
B．從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等
C．打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等
D．打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在空間某一區(qū)域中既存在勻強(qiáng)電場，又存在勻強(qiáng)磁場.有一帶電粒子，以某一速度射入到該區(qū)域中(不計帶電粒子受到的重力)，則該帶電粒子在區(qū)域中的運(yùn)動情況可能是（   ）

A．做勻速直線運(yùn)動B．做勻速圓周運(yùn)動
C．做勻變速直線運(yùn)動D．做勻變速曲線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲，直角坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸上方（含x軸）區(qū)域有垂直坐標(biāo)系xOy向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=T；在x軸下方區(qū)域有正交的勻強(qiáng)電場和磁場，場強(qiáng)E隨時間t的變化關(guān)系如圖乙，豎直向上為電場強(qiáng)度正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖丙，垂直xOy平面為磁場的正方向。光滑的絕緣斜面在第二象限，底端與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，與負(fù)x軸方向夾角θ=30°。

一質(zhì)量m=1×10-5kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電的粒子從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)時恰好對斜面壓力為零，以此時為計時起點(diǎn)。求：
（1）釋放點(diǎn)A到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離L；
（2）帶電粒子在t=2.0s時的位置坐標(biāo)；
（3）在垂直于x軸的方向上放置一俘獲屏，要使帶電粒子垂直打在屏上被俘獲，屏所在位置的橫坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出)；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．一粒子源固定在x軸上坐標(biāo)為(－L，0)的A點(diǎn)．粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上坐標(biāo)為(0，2L)的C點(diǎn)，電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用)．求：

⑴勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小；
⑵電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ；
⑶圓形磁場的最小半徑Rmin．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，對外界做了0.6 J的功，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體（可視為理想氣體），下列說法正確的是（     ）

A．氣體分子的平均動能不變 
B．氣體體積要減小 
C．氣體向外界放出的熱量大于0.6 J 
D．氣體從外界吸收的熱量等于0.6 J 

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列說法中正確的是：(　　)

A．溫度低的物體內(nèi)能小；
B．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加；
C．溫度低的物體分子運(yùn)動的平均動能小；
D．做加速運(yùn)動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大。

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