【題目】在研究性學習中，某同學設(shè)計了一個測定帶電粒子比荷的實驗，其實驗裝置如圖所示abcd是一個邊長為L的正方形盒子，在a處和cd邊的中點e處各有一個小孔，e外有一能顯示粒子從e孔射出的熒光屏M。盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。粒子源能不斷發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可忽略，先讓粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速，然后立即由a孔射入盒內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出。不計粒子的重力和粒子之間的相互作用。

問：你認為該同學的設(shè)計方案可行嗎？若可行，求出帶電粒子的比荷q/m；若不可行，說明你的理由。

【答案】

【解析】在加速電場中，由動能定理得

粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子運動軌跡如圖所示

由幾何知識得

解得，粒子的軌道半徑

由牛頓第二定律得

解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d＝40 cm。電源電動勢E＝24V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，電阻R1＝6 Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從A板小孔上方10 cm處自由釋放，若小球帶電荷量q＝1×10-2 C，質(zhì)量為m＝2×10-2 kg，不考慮空氣阻力，g取10 m/s2。那么，

（1）滑動變阻器接入電路的阻值R2為多大時，小球恰能到達B板？

（2）若將B板向上移動，使兩板間的距離減小為原來的一半，帶電小球從仍從原處釋放，是否能到達B板？若能，求出到達B板時的速度；若不能，求出小球離B板的最小距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點，小物塊以v0=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，與墻發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）．碰前瞬間的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向運動直至靜止．已知小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.32，取g=10m/s2 ． 求：

（1）A點距墻面的距離x；
（2）碰撞過程中，墻對小物塊的沖量大小I；
（3）小物塊在反向運動過程中，克服摩擦力所做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2 000 kg、額定功率為80 kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20 m/s．若汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為2 m/s2，運動中的阻力不變．求：

（1）汽車所受阻力的大小；

（2）3 s末汽車的瞬時功率；

（3）汽車做勻加速運動的時間；

（4）汽車在勻加速運動中牽引力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗小組的同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗。量角器中心O點和細線的一個端點重合，并且固定好；細線另一端系一個小球，當小球靜止不動時，量角器的零刻度線與細線重合，在小球所在位置安裝一個光電門。實驗裝置如圖所示。本實驗需要測的物理量有：小球的直徑d，細線長度L，小球通過光電門的時間t，小球由靜止釋放時細線與豎直方向的夾角為θ。

（1）除了光電門、量角器、細線外，還有如下器材可供選用：

A．直徑約2 cm的均勻鐵球

B．直徑約5 cm的均勻木球

C．天平

D．時鐘

E．最小刻度為毫米的米尺

F．游標卡尺

實驗小組的同學選用了最小刻度為毫米的米尺，他們還需要從上述器材中選擇________（填寫器材前的字母標號）。

（2）測出小球的直徑為d，小球通過光電門的時間為t，可得小球經(jīng)過最低點的瞬時速度v=_______。測小球直徑時游標尺位置如下圖所示，用精確度為0.1mm的游標卡尺測得一物體的長度為1.34cm，這時候游標尺上的第________條刻度線與主尺上的_________mm刻度線對齊．

（3）若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，滿足_____________________，即可驗證機械能守恒定律（用題給字母表示，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g）。

（4）通過改變小球由靜止釋放時細線與豎直方向的夾角θ，測出對應(yīng)情況下，小球通過光電門的速度v，為了直觀地判斷機械能是否守恒，應(yīng)作_______________圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深為h的坑，如圖所示，在此過程中，下列說法正確的是（ ）

A.重力對物體做功mgH
B.物體重力勢能減少mg（H+h）
C.若取地面為零勢能面，物體在坑底時的重力勢能為mgh
D.物體機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示，當小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W；當用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出。

(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_____________。

A．打點計時器可以用干電池供電

B．實驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力

C．每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出

D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、W、W，W2vm、W3vm……的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系

(2)如圖乙所示，給出了某次實驗打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm＝________ m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個相同的帶電小球1、2、3，在重力場中從同一高度由靜止開始落下，其中小球1通過一附加的水平方向勻強電場，小球2通過一附加的水平方向勻強磁場．設(shè)三個小球落到同一高度時的動能分別為E1、E2和E3，忽略空氣阻力，則 （ ）

A. E1＝E2＝E3

B. E1＞E2＝E3

C. E1＜E2＝E3

D. E1＞E2＞E3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究共點力的合成”實驗中，用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使它伸長到某一固定位置O點，為了確定分力的大小和方向，這一步操作中不必記錄的是（ ）

A.橡皮條固定端的位置

B.描點確定兩條細繩套的方向

C.橡皮條伸長后的總長度

D.兩只彈簧秤的讀數(shù)

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同步練習冊答案