【題目】如圖，從陰極K發(fā)射的熱電子，重力和初速度均不計(jì)，通過加速電場后，沿圖示虛線垂直射入勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場區(qū)域足夠長，寬度為L＝2.5cm。已知加速電壓為U＝182V，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝9.1×10-4T，電子的電量，電子質(zhì)量。求：

（1)電子在磁場中運(yùn)動的速度大小v和半徑R。

(2)電子在磁場中運(yùn)動的時間t(結(jié)果保留)。

(3)若加速電壓大小可以改變，其他條件不變，為使電子在磁場中的運(yùn)動時間最長，加速電壓U應(yīng)滿足什么條件？

【答案】(1) ,0.05m（2） （3）

【解析】

應(yīng)用動能定理電子解出電子穿出電場時的速度；電子進(jìn)入磁場后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解在磁場中的運(yùn)動半徑R；先根據(jù)圓周運(yùn)動的知識求得電子在磁場中運(yùn)動的周期T，畫出軌跡，由幾何知識求出電子在磁場中運(yùn)動軌跡所對應(yīng)的圓心角θ，由求解在磁場中運(yùn)動的時間t；為使電子在磁場中的運(yùn)動時間最長，電子軌跡對應(yīng)的圓心角必須最大，最大圓心角為180°，軌跡恰好與磁場右邊界相切，求得軌跡半徑，根據(jù)上題的結(jié)果即可求解。

解：（1）加速電場有動能定理得

解得

電子在磁場做圓周運(yùn)動，有牛頓第二定律

解得

（2）磁場中運(yùn)動的周期

由幾何關(guān)系

則

（3）電子在磁場中的運(yùn)動時間最長時，圓心角為

當(dāng)運(yùn)動軌跡與磁場右界相切時，

依題意

由 和

解得

所以

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“利用打點(diǎn)計(jì)時器測定勻變速直線運(yùn)動加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器接在50Hz的低壓交變電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上按打點(diǎn)的先后順序每5點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)）．從A點(diǎn)開始在每一個計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖所示．

①若把每一段紙帶的右上端連接起來，結(jié)果得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖可知紙帶做_____運(yùn)動，且直線與﹣x方向夾角越大，說明紙帶運(yùn)動的加速度_____（填“越大”或“越小”）．

②從第一個計(jì)數(shù)點(diǎn)A開始計(jì)時，為求出0.25s時刻紙帶的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？

答：_____（填a、b、c、d、e）

③若測得a段紙帶的長度為10.0cm，e段紙帶的長度為2.0cm，則可求出加速度的大小為_____m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有定滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)用水平向左的恒力推Q時,P、Q仍靜止不動,則()

A. 輕繩上拉力一定變小

B. 輕繩上拉力一定不變

C. Q受到的摩擦力一定變小

D. Q受到的摩擦力一定變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車，當(dāng)它行駛速度為30km/h時，制動距離等于6.5m，假設(shè)駕駛員的反應(yīng)時間為0.3s，在0.3s內(nèi)汽車是勻速前進(jìn)的，0.3s后汽車才開始制動，減速行駛。汽車剎車后還會繼續(xù)滑行一段距離，其它車輛或障礙物在這段距離之外，行車是安全的，這段距離稱為安全運(yùn)行距離。其值應(yīng)為反應(yīng)距離和制動距離之和。求：(1)安全運(yùn)行距離；(2)汽車制動時的加速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)�，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示，問：

（1）當(dāng)ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？

（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流，一汽車停在小山坡底，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動．已知司機(jī)的反應(yīng)時間為1 s，汽車啟動后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動．試分析司機(jī)能否安全脫離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】給一定質(zhì)量、溫度為的水加熱，在水的溫度由上升到的過程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在一種結(jié)合力，這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，水分子之間也存在相互作用的勢能在水反常膨脹的過程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的關(guān)于這個問題的下列說法中正確的是　　

A. 水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功

B. 水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功

C. 水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功

D. 水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩小球從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動的v－t圖線，根據(jù)圖線可以判斷(　　)

A. 甲、乙兩小球做的是初速度方向相反的勻變速直線運(yùn)動，加速度大小相同，方向相同

B. 兩球在t＝8 s時相距最遠(yuǎn)

C. 兩球在t＝2 s時速率相等

D. 兩球在t＝8 s時相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用接在50 Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時器測定小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，取若干個計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…(每相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個打印點(diǎn)未標(biāo)出)，量得0與1兩點(diǎn)間的距離x1＝30 mm，3與4兩點(diǎn)間的距離x4＝48 mm，則小車的加速度為（1）________m/s2,2與3兩點(diǎn)間的距離約為（2）________mm，打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時的瞬時速度為（3）________m/s。

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