【題目】如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關(guān)于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點(diǎn)軸對稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過直線加速器加速后同時(shí)以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計(jì)粒子間的相互作用，不計(jì)正、負(fù)電子的重力，求：

（1）哪個(gè)直線加速器加速的是正電子；

（2）正、負(fù)電子同時(shí)以相同速度ν1進(jìn)入磁場，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞，試通過計(jì)算求出v1的最小值。

（3）正、負(fù)電子同時(shí)以v2速度進(jìn)入磁場，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。

【答案】（1）直線加速器2（2）；（3）△y＝2[]，n＝1，3，5，7…2k﹣1。

【解析】

（1）正負(fù)電子進(jìn)入磁場后要在Ⅱ區(qū)域相遇，因此正負(fù)電子出加速器以后都向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知直線加速器2加速得為正電子

（2）如圖所示：d＝2Rsinθ，R（1﹣cosθ）＝h

或直接得：

整理得：R

即當(dāng)，即h時(shí)，Rmin

根據(jù)ev1B＝m，求得：v1

（3）當(dāng)v，則R，距離總是滿足：△y＝2h

情況一：h＞R，只有一種情況h＝R，△y

情況二：h＜R，，h＝R，

那么△y＝2[]，n＝1，3，5，7…2k﹣1

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某種介質(zhì)中，一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖（a）所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A在波峰位置，質(zhì)點(diǎn)D剛要開始振動，質(zhì)點(diǎn)C的振動圖像如圖（b）所示；t=0時(shí)刻在D點(diǎn)有一臺機(jī)械波信號接收器（圖中未畫出），正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運(yùn)動。下列說法正確的是（　�。�

A.質(zhì)點(diǎn)D的起振方向沿y軸負(fù)方向

B.t=0.05s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置

C.信號接收器接收到該機(jī)械波的頻率小于2.5Hz

D.若改變振源的振動頻率，則形成的機(jī)械波在該介質(zhì)中的傳播速度也將發(fā)生改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測試電路，a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，定值電阻阻值分別為R1、R2，且R1<R2，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且k<1，電流表、電壓表均為理想表，其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向下調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動端P時(shí)，電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說法正確的是（　�。�

A.

B.原線圈兩端電壓U1一定變小

C.電源的輸出功率一定增大

D.R1消耗的功率一定增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一端固定滑輪的長木板放在桌面上，將光電門固定在木板上的B點(diǎn)，用重物通過細(xì)線拉小車，且重物與力的傳感器相連，若利用此實(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)”，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置A由靜止釋放（g取10m/s2）．

（1）完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)，____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；

（2）在正確規(guī)范操作后，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了需要讀出傳感器的示數(shù)F，測出小車質(zhì)量M，通過光電門的擋光時(shí)間t及遮光條的寬度d，還需要測量的物理量是________。由實(shí)驗(yàn)得到合外力對小車做的功與小車動能改變量的關(guān)系式為________（用測得的物理量表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一電路如圖所示，電源電動勢E=28V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C為平行板電容器，其電容C=3.0pF，虛線到兩極板距離相等，極板長L=0.40m，兩極板的間距d=1.0×10-2m。

（1）若開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，求流過R4的總電量為多少？

（2）若開關(guān)S斷開時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動，問：當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的右側(cè)電場中射出？（要求寫出計(jì)算和分析過程，只寫結(jié)果不寫過程不給分，g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極間有一正電荷固定在P點(diǎn)，如圖所示以U表示兩極板間的電壓，E表示兩極板間的場強(qiáng)，Ep表示該正電荷在P點(diǎn)的電勢能，若保持負(fù)極板不動，而將正極板移至圖中虛線所示位置仍保持正極板接地，則

A. U變小，Ep變大B. U變小，Ep不變

C. U變大，E不變D. U變大，E變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理方法就是運(yùn)用現(xiàn)有的物理知識找到解決物理問題的基本思路與方法。常見的物理方法有類比法、對稱法、圖像法、歸納演繹法、構(gòu)建理想化模型法等等：

(1)場是物理學(xué)中的重要概念，仿照電場的定義，寫出引力場強(qiáng)度的定義式，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)距離r的點(diǎn)的引力場強(qiáng)度；

(2)在研究平行板電容器的相關(guān)問題時(shí)，我們是從研究理想化模型——無限大帶電平面開始的。真空中無限大帶電平面的電場是勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為，其中k是靜電力常量，σ為電荷分布在平面上的面密度，單位為C/m2。如圖1所示，無限大平面帶正電，電場指向兩側(cè)。若帶負(fù)電則電場指向中央（圖中未畫出）。在實(shí)際問題中，當(dāng)兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時(shí)，其中間區(qū)域，可以看作是兩個(gè)無限大帶電平面所產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場疊加；如果再忽略邊緣效應(yīng)，平行板電容器兩板間的電場就可以看作是勻強(qiáng)電場，如圖2所示。已知平行板電容器所帶電量為Q，極板面積為S，板間距為d，求：

a．兩極板間電場強(qiáng)度的大小E；

b．請根據(jù)電容的定義式，求出在真空中，該平行板電容器的電容C；

c．求解圖2中左極板所受電場力的大小F。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間內(nèi)有場強(qiáng)大小為 E 的勻強(qiáng)電場，豎直平行直線為勻強(qiáng)電場的電場線(方 向未知)，現(xiàn)有一電荷量為 q、質(zhì)量為 m 的帶負(fù)電的粒子，從 O 點(diǎn)以某一初速度垂直電場方 向進(jìn)入電場，A、B 為運(yùn)動軌跡上的兩點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力及空氣的阻力；

(1)若 OA 連線與電場線夾角為 60 ， OA L ，求帶電粒子從 O 點(diǎn)到 A 點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)間及進(jìn) 電場的初速度；

(2)若粒子過 B 點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為 60 ，求 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在游樂園質(zhì)量為的人乘坐如圖所示的過山車，當(dāng)過山車從高度釋放之后，在豎直平面內(nèi)通過了一個(gè)光滑的圓周軌道（車的軌跡如圖所示的虛線），下列說法正確的是（　�。�

A.車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒有保險(xiǎn)帶，人一定會掉下去

B.人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力大于mg

C.人在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等

D.人在最高點(diǎn)時(shí)對座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mg

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