【題目】如圖甲所示，圓盒為質子發(fā)射器。M處是質子出射口。其正視截面如圖乙所示，D為絕緣外殼，整個裝置處于真空中，半徑為R的金屬圓柱A可沿半徑向外均勻發(fā)射速率為V的低能質子；與A同軸放置的金屬網(wǎng)C的半徑為3R。不需要質子射出時，可用磁場將質子封閉在金屬網(wǎng)以內(nèi)；若需要低能質子射出時，可撤去磁場，讓質子直接射出；若需要高能質子，撤去磁場，并在A，c間加一徑向電場，使其加速后射出。不考慮A、C的靜電感應電荷對質子的作用和質子之間的相互作用，忽略質子的重力和相對論效應，已知質子質量為m，電荷量為e

（1）若需要速度為2v的質子通過金屬網(wǎng)C發(fā)射出來，在A、C間所加電壓是多大？

（2）若A、C間不加電壓，要使由A發(fā)射的質子不從金屬網(wǎng)C射出，可在金屬網(wǎng)內(nèi)環(huán)形區(qū)域加垂直于圓盒平面向里的勻強磁場，求所加磁場磁感應強度B的最小值；

【答案】(1) ；(2)

【解析】

解：(1)電子在間電場中加速，由動能定理得：

解得：

(2)電子在磁場中做勻速圓周運動，磁感應強度最小時，電子運動軌跡與金屬網(wǎng)相切，電子運動軌跡如圖所示：

由幾何知識得：

解得：

電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：

解得所加磁場磁感應強度B的最小值：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體從同一點出發(fā)且在同一條直線上運動，它們的位移時間圖象如圖所示，由圖象可以得出在內(nèi)　　

A. 甲的平均速度等于乙的平均速度

B. 4s時甲、乙兩物體間的距離最大

C. 甲、乙兩物體始終同向運動

D. 甲、乙兩物體間的最大距離為6m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物塊A疊放在物塊B上，物塊B靜止于水平桌面上，兩個物塊質量均為m。已知 A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ1，B與桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，且μ1>2μ2>0。將水平外力作用在物塊A上，能使A從B上滑落，力的最小值為F1。若將水平外力作用在物塊B上，能使A從B上滑落，力的最小值為F2。則

A. F1=μ1mg

B. F1=2（μ1-μ2）mg

C. F2=2（μ1+μ2）mg

D. F2=（2μ1+3μ2）mg

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【題目】國家電網(wǎng)公司推進智能電網(wǎng)推廣項目建設,擬新建智能變電站。變電站起變換電壓作用的設備是變壓器,如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓,電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是（ ）

A. 輸入電壓有效值為200 V,電流頻率為50 Hz

B. S打到a處,當變阻器的滑片向下滑動時,兩電壓表示數(shù)都增大

C. S打到a處,當變阻器的滑片向下滑動時,兩電流表的示數(shù)都減小

D. 若變阻器的滑片不動,S打到b處,電壓表和電流表的示數(shù)都減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示的位移﹣時間（x﹣t）圖象和速度﹣時間（v﹣t）圖象中，給出了四條曲線1、2、3、4，代表四個不同物體的運動情況，則下列說法中正確的是（ ）

A.圖線1、3表示物體做曲線運動

B.x﹣t圖象中0～t1時間內(nèi)物體1和2的平均速度相等

C.v﹣t圖象中t4時間內(nèi)3的加速度一直大于4的加速度

D.兩圖象中t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學習小組探究一標有“3 V，”小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如下：

A.電池組電動勢為，內(nèi)阻約； B.直流電流表內(nèi)阻約為

C.直流電壓表內(nèi)阻約 D.直流電壓表內(nèi)阻約

E.滑動變阻器 F.滑動變阻器 G.開關、導線若干

本實驗中電壓表選用________，滑動變阻器應選用________選填“C”或“D”，“E”或“F”．

如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導線的連接實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接（___）；

某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為________A；

該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，將這個小電珠與阻值為的定值電阻串聯(lián)，接到電動勢為4 V、內(nèi)阻為的電源兩端，這個小電珠的實際功率為________W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置．

（1）將圖中所缺的導線補接完整_______．

（2）如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后可能出現(xiàn)的情況有：

①將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將_____；

②原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針_____．

（3）在做“研究電磁感應現(xiàn)象”實驗時，如果副線圈兩端不接任何元件，則副線圈電路中將_____．

A．因電路不閉合，無電磁感應現(xiàn)象

B．有電磁感應現(xiàn)象，但無感應電流，只有感應電動勢

C．不能用楞次定律判斷感應電動勢方向

D．可以用楞次定律判斷感應電動勢方向

（4）如圖所示的A、B分別表示原、副線圈，若副線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，可能是因為_____

A．原線圈通入順時針方向電流，且正從副線圈中取出

B．原線圈通入順時針方向電流，且其中鐵芯正被取出

C．原線圈通入順時針方向電流，且將可變電阻器阻值調(diào)小

D．原線圈通入逆時針方向電流，且正在斷開電源．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一定質量的小球(可視為質點)套在固定的豎直光滑橢圓形軌道上,橢圓的左焦點為P，長軸AC=2L0且方向水平，短軸BD=L0，原長為L0的輕彈簧一端套在過P點的垂直紙面的光滑水平軸上，另一端與小球連接若小球逆時針做橢圓運動，在A點時的速度大小為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是

A. 小球在C點的速度大于

B. 小球在D點時的動能最大

C. 小球在B、D兩點的機械能不相等

D. 小球在A→D→C的過程中機械能先變小后變大

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【題目】一位同學在某星球上完成自由落體運動實驗：讓一個質量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則（ ）

A.物體在2s末的速度是20m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s

C.物體在第2s內(nèi)的位移是20mD.物體在5s內(nèi)的位移是50m

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