如圖所示，從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子（質(zhì)量為m，電荷量為+q）。為測定其飛出的速度v0的大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個磁感應(yīng)強度為B、區(qū)域為半圓形的勻強磁場，經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后，α粒子恰好能夠沿x軸進入右側(cè)的平行板電容器M板上的狹縫，并打到置于N板上的熒光屏上，此時通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個亮點。閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P，當觸頭位于滑動變阻器的中央位置時，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好消失。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r0，滑動變阻器的總阻值R0=2r0。求：
（1）請畫出α粒子運動全過程的軌跡；
（2）α粒子的速度v0的大��；
（3）滿足題意的α粒子，在磁場中運動的總時間t；
（4）該半圓形磁場區(qū)域的半徑R。
解：（1）圖“略”
（2）由閉合電路的歐姆定律，回路中的電流強度
兩極板間的電壓
對某一α粒子，在加速電場中應(yīng)用動能定理得：
聯(lián)立解出
（3）由題意，“粒子向上射入磁場偏轉(zhuǎn)90°后射出，后來又從O點返回磁場再偏轉(zhuǎn)90°，最后向上射出磁場。故所求t=T×2
又，
聯(lián)立解出
（4）設(shè)α粒子在磁場中的軌跡半徑為r，則
由題意
解出
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的負、正電荷，在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m，電荷量為g（g＞0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處．孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板L處有一固定檔板，長為L的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小粒，它將在電場力作用下由靜止開始向左運動，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認為小球與Q接觸過程中不損失機械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間To第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
（k＞1）求：
（l）小球第一次接觸Q時的速度大小；
（2）假設(shè)小球第n次彈回兩板間后向右運動的最遠處沒有到達B板，試導(dǎo)出小球從第n次接觸Q，到本次向右運動至最遠處的時間Tn的表達式；
（3）若k=2，且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力為f=
qE
4
，試求帶電小球最終停止的位置距P點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?宣武區(qū)一模）如圖所示，把中心帶有小孔的平行放置的兩個圓形金屬板M和 N，連接在電壓恒為U的直流電源上．一個質(zhì)量為m，電荷量為q的微觀正粒子，以近似于靜止的狀態(tài)，從M板中心的小孔進入電場，然后又從N板中心的小孔穿出，再進入磁感應(yīng)強度為B的足夠?qū)拸V的勻強磁場做中運動． 那么：
（1）該粒子從N板中心的小孔穿出時的速度有多大？
（2）該粒子在磁場中受到的洛侖茲力是多大？
（3）若圓形板N的半徑為R，如果該粒子返回后能夠直接打在圓形板N的右側(cè)表面上，那么該磁場的磁感應(yīng)強度B至少為多大？

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科目：高中物理 來源：2008年北京市豐臺區(qū)高三物理二模 題型：038

如圖所示，從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質(zhì)量為m，電荷量為＋q)．為測定其飛出的速度v0的大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個磁感應(yīng)強度為B、區(qū)域為半圓形的勻強磁場，經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后，α粒子恰好能夠沿x軸進入右側(cè)的平行板電容器M板上的狹縫，并打到置于N板上的熒光屏上，此時通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個亮點．閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P，當觸頭位于滑動變阻器的中央位置時，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好消失．已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r0，滑動變阻器的總阻值R0＝2r0．求：

(1)α粒子的速度υ0的大��；

(2)滿足題意的α粒子，在磁場中運動的總時間t；

(3)該半圓形磁場區(qū)域的半徑R．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，從帶有小孔的放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的α粒子(質(zhì)量為m，電荷量為+q)。為測定其飛出的速度v0的大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過一個磁感應(yīng)強度為B、區(qū)域為半圓形的勻強磁場，經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后，α粒子恰好能夠沿x軸進入右側(cè)的平行板電容器M板上的狹縫，并打到置于N板上的熒光屏上，此時通過顯微鏡頭Q可以觀察到屏上出現(xiàn)了一個亮點。閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P，當觸頭位于滑動變阻器的中央位置時，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好消失。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r0，滑動變阻器的總阻值R0=2 r0。求：
  （1）α粒子的速度υ0的大小；
  （2）滿足題意的α粒子，在磁場中運動的總時間t；
  （3）該半圓形磁場區(qū)域的半徑R。

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