如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m(不計(jì)重力)，從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為θ＝45°，孔Q到板的下端C的距離為L(zhǎng)，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，求：

(1)兩板間電壓的最大值Um；

(2)CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度s；

(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間tm.

 

（1）（2）(2－)L（3）

【解析】

試題分析：(1)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點(diǎn)，如圖所示，CH＝QC＝L(1分)，故半徑＝L，又因?yàn)閝v1B＝m(2分)

且qUm＝，所以Um＝ (2分)

(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與CD板相切于K點(diǎn)，此軌跡的半徑為r2，設(shè)圓心為A，在△AKC中：sin 45°＝，解得r2＝(－1)L，即KC＝r2＝(－1)L(3分)

所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度s＝HK，即s＝r1－r2＝(2－)L(2分)

(3)打在QE間的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，均為半個(gè)周期，所以tm＝＝(2分)

考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆福建省、安溪一中高三上期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

負(fù)重奔跑是體能訓(xùn)練常用方式之一，如圖所示的裝置是運(yùn)動(dòng)員負(fù)重奔跑的跑步機(jī)。已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計(jì)滑輪摩擦、質(zhì)量）懸掛質(zhì)量為m2的重物，人用力向后蹬使傳送帶沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，下面說法正確的是（ ）

A．若m2靜止不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)傳送帶的摩擦力大小為m2g

B．若m2勻速上升時(shí)，m1越大，傳送帶對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力也越大

C．若m2勻減速上升時(shí)，m1越大，傳送帶對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力也越大

D．人對(duì)傳送帶做功的功率與m2的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)

 

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科目：高中物理 來源：2015屆福建省高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于核反應(yīng)方程，下列說法正確的是

A．此反應(yīng)是β衰變 B．x沒有質(zhì)量

C．x是α粒子 D．此方程式裂變反應(yīng)式

 

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科目：高中物理 來源：2015屆甘肅省高三上學(xué)期第一次考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪本身所受的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直．假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是

A．FA＝FB＝FC＝FD　　　　

B．FD＞FA＝FB＞FC

C．FA＝FC＝FD＞FB

D．FC＞FA＝FB＞FD

 

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科目：高中物理 來源：2015屆湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB＝120°，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R＝a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面積．

 

 

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科目：高中物理 來源：2015屆湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5︰1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減�。铝姓f法正確的是( )

A．圖乙中電壓的有效值為220 V

B．電壓表的示數(shù)為44 V

C．R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大

D．R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大

 

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科目：高中物理 來源：2015屆湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能．如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道半徑均為r，某時(shí)刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A、B兩個(gè)位置，若兩衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力，下列判斷錯(cuò)誤的是( )

A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星1由A 位置運(yùn)動(dòng)到B位置所需的時(shí)間是

C．衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中萬有引力不做功

D．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能夠追上衛(wèi)星2

 

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科目：高中物理 來源：2015屆陜西省西安市高三開學(xué)摸底考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖，水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為θ的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí)，箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，經(jīng)過的總路程為s，運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為v．

（1）求箱子加速階段的加速度大小a'。

（2）若a>g tanθ，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。

 

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科目：高中物理 來源：2015屆遼寧省鞍山市高二下學(xué)期期末考試C卷物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示。游樂場(chǎng)中，從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說法正確的有

A、甲的速度大小增加的始終比乙快

B、甲、乙在同一高度的速度大小相等

C、甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度

D、甲比乙先到達(dá)B處

 

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