【題目】太空中存在大量高能粒子流，可認(rèn)為是由電量相同的正、負(fù)離子組成的等離子體，這些高能粒子可作為太空飛船的能量來源之一。如圖所示，該裝置左側(cè)部分可用來收集高能粒子，由兩塊間距為d的平行金屬板M、N組成，板間加有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，高能粒子源源不斷從左側(cè)以速度v0水平人射，最終在MN兩極板間形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，并給右側(cè)平行板電容器PQ供電。粒子重力均不計(jì)，求：

(1)穩(wěn)定時(shí)MN金屬板間電勢(shì)差大小U，并判斷哪塊金屬板電勢(shì)更高；

(2)右側(cè)電容器靠近Q板處有一放射源S，可釋放初速度為0質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，求出該粒子從P板小孔射出時(shí)的速度大小。

【答案】(1)U=Bv0d, 下極板電勢(shì)更高 (2)

【解析】

(1)根據(jù)左手定則可明確正粒子偏轉(zhuǎn)方向，從而確定正極板；再根據(jù)平衡條件求出穩(wěn)定后電勢(shì)差大�。�

(2)粒子在電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理即可求出射出時(shí)的速度.

(1)帶正電粒子受向下的洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，電勢(shì)更高；

設(shè)高能粒子帶電量為q0，當(dāng)高能粒子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向后，粒子不再偏轉(zhuǎn)，則根據(jù)平衡條件有：

解得：U=Bv0d；

(2)粒子經(jīng)過電容器加速，則由動(dòng)能定理有：

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為余弦曲線，從圖中可以判斷

A. 在0~ t1時(shí)間內(nèi)，合力逐漸減小

B. 在0~ t 2時(shí)間內(nèi)，合力做正功

C. 在t1~ t 2時(shí)間內(nèi)，合力的功率先增大后減小

D. 在t 2~ t4時(shí)間內(nèi)，合力做的總功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上．現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，圓環(huán)始終靜止．下列說法正確的是 ( )

A. 磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變

C. 桌面對(duì)圓環(huán)始終有摩擦力作用

D. 磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在寬度分別為l1和l2的兩個(gè)毗鄰的條形區(qū)域分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，電場(chǎng)方向與電、磁場(chǎng)分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的P點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向未知，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)與電場(chǎng)的分界處的M點(diǎn)，此時(shí)速度方向垂直于兩個(gè)場(chǎng)的分界線，此后帶電粒子在電場(chǎng)力作用下，又經(jīng)過一定時(shí)間從Q點(diǎn)離開電場(chǎng)，已知PQ垂直于電場(chǎng)方向，交點(diǎn)M到PQ的距離為d。不計(jì)粒子的重力，求：

（1）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中粒子的最大速度；

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比；

（3）粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內(nèi)

A. M板帶正電，且電荷量增加

B. M板帶正電，且電荷量減小

C. M板帶負(fù)電，且電荷量增加

D. M板帶負(fù)電，且電荷量減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾斜軌道AB和光滑圓弧軌道BC固定在同一豎直平面內(nèi)，兩者間通過一小段長度不計(jì)的光滑弧形軌道相連，已知AB長L＝7.80 m，傾角＝37°，BC弧的半徑R＝0.8 m，O為圓心，∠BOC＝143°．整個(gè)裝置處于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中(圖中未畫出)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝1×103 N／C．兩個(gè)相同的絕緣小球P和Q，質(zhì)量均為m＝0.4 kg，帶正電的小球Q靜止在A點(diǎn)，其帶電荷量q＝3×10－3C，不帶電的小球P從某一位置以v0＝8 m／s的初速度水平拋出，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)恰好沿斜面向下與小球Q發(fā)生彈性正碰，且碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移．若Q、P與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為＝0.2和＝0.8，sin 37°＝0.6，cos37＝0.8，g取10 m／s2，小球Q運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變．求：

(1)小球P的拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的高度；

(2)小球Q運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(3)小球Q離開圓軌道后，第一次落到斜面上的位置距B點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活生產(chǎn)中有著大量的應(yīng)用，如電磁阻尼就大量應(yīng)用于各種緩沖或制動(dòng)裝置中。某制動(dòng)裝置可簡化為以下模型：由涂有絕緣漆的一根導(dǎo)線繞制成質(zhì)量為m、匝數(shù)為n的閉合矩形線框，長為2L，寬為L，總電阻為R，其右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框以初速度v0在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)并運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)，速度減為零，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)線框的制動(dòng)。在該過程中，求：

(1)線框產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)通過導(dǎo)線某橫截面的電量；

(3)線框的最大加速度大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電子僅在電場(chǎng)力作用下從原點(diǎn)O由靜止沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek與其位移x成正比，M、N是x軸上的兩個(gè)點(diǎn)，EM、EN表示M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，φM、φN表示M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)。下面判斷正確的是（ ）

A. EM＜ENB. EM＞ENC. φM＞φND. φM＜φN

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2022年冬奧會(huì)將在北京召開。如圖所示是簡化后的跳臺(tái)滑雪的學(xué)道示意圖，運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達(dá)C點(diǎn)后水平飛出，落到滑道上的D點(diǎn)，E是運(yùn)動(dòng)軌跡上的某一點(diǎn)，在該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與軌道CD平行，設(shè)運(yùn)動(dòng)員從C到E與從E到D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為、，EF垂直CD，則　　

A. ，

B. ，

C. 若運(yùn)動(dòng)員離開C點(diǎn)的速度加倍，則落在斜面上的距離也加倍

D. 若運(yùn)動(dòng)員離開C點(diǎn)的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變

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