【題目】太空中存在大量高能粒子流，可認(rèn)為是由電量相同的正、負(fù)離子組成的等離子體，這些高能粒子可作為太空飛船的能量來(lái)源之一。如圖所示，該裝置左側(cè)部分可用來(lái)收集高能粒子，由兩塊間距為d的平行金屬板M、N組成，板間加有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，高能粒子源源不斷從左側(cè)以速度v0水平人射，最終在MN兩極板間形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，并給右側(cè)平行板電容器PQ供電。粒子重力均不計(jì)，求：

(1)穩(wěn)定時(shí)MN金屬板間電勢(shì)差大小U，并判斷哪塊金屬板電勢(shì)更高；

(2)右側(cè)電容器靠近Q板處有一放射源S，可釋放初速度為0質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，求出該粒子從P板小孔射出時(shí)的速度大小。

【答案】(1)U=Bv0d, 下極板電勢(shì)更高 (2)

【解析】

(1)根據(jù)左手定則可明確正粒子偏轉(zhuǎn)方向，從而確定正極板；再根據(jù)平衡條件求出穩(wěn)定后電勢(shì)差大��；

(2)粒子在電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理即可求出射出時(shí)的速度.

(1)帶正電粒子受向下的洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，電勢(shì)更高；

設(shè)高能粒子帶電量為q0，當(dāng)高能粒子所受電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向后，粒子不再偏轉(zhuǎn)，則根據(jù)平衡條件有：

解得：U=Bv0d；

(2)粒子經(jīng)過(guò)電容器加速，則由動(dòng)能定理有：

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，在上、下兩個(gè)電磁鐵的磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，所產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。甲圖為側(cè)視圖，乙圖為真空室的俯視圖。若此時(shí)電磁鐵中通有圖示電流，電子沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）

A. 若電磁鐵中電流減小，則電子被加速

B. 若電磁鐵中電流增大，則電子被加速

C. 若電子被加速，是因?yàn)槁鍌惼澚?duì)其做正功

D. 電子受到的感生電場(chǎng)力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則不正確的是（　　）

A. 把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回

B. 把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落

C. 把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回

D. 把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN。在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖。若用外力使MN保持豎直，緩慢地向右移動(dòng)，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是

A. MN對(duì)Q的作用力先減小后增大

B. 地面對(duì)P的摩擦力逐漸減小

C. P、Q間的彈力逐漸增大

D. 地面對(duì)P的支持力逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為4∶1，電壓表和電流表可視為理想電表，現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓U=311sin(100πt)V時(shí)，燈泡L1、L2均正常發(fā)光則下列說(shuō)法中正確的是

A. 該交流電的方向每秒鐘改變50次

B. 電壓表的示數(shù)為55V

C. 若將變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，則L1變亮、L2將變暗

D. 若將變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，則原線圈的輸入功率增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在y>0的空間中存在著垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在y<0的空間中存在著平行于xoy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向成45°角斜向上。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，方向與x軸負(fù)方向成45°角斜向上，然后經(jīng)過(guò)M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，并與y軸負(fù)半軸相交于N點(diǎn)。已知M點(diǎn)坐標(biāo)為(L，0)，N點(diǎn)坐標(biāo)為(0，－)(不考慮粒子所受的重力)求：

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】阿特武德機(jī)是早期測(cè)量重力加速度的裝置，由英國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。某同學(xué)根據(jù)其原理設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量重力加速度g。細(xì)繩跨過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下：

①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；

②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；

③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止。釋放重錘2，同時(shí)右手開(kāi)啟秒表，在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄下落時(shí)間；

④重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間，取其平均值作為測(cè)量值t。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)步驟④可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的________（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差；

(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)以下說(shuō)法正確的是______；

A．m相比于重錘的質(zhì)量越小，加速度越小，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越大，測(cè)量的相對(duì)誤差就越小

B．繩子的張力大于重錘和小鉤碼的重力之和

C．若忽略一切摩擦阻力，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小鉤碼不慎掉落，則重錘立即做減速運(yùn)動(dòng)。

(3)滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差�，F(xiàn)可以在重錘1上加適當(dāng)?shù)南鹌つ嘤糜谄胶饽Σ磷枇Γ匦逻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為 。用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量表示g，得g= ______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2kg，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)速度以及小燈泡消耗的電功率分別為（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6）

A. 2.5m/s，1W B. 5m/s，1W C. 7.5m/s，9W D. 15m/s，9W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示，帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)線。不計(jì)粒子所受重力，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. 粒子帶正電

B. 粒子在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度

C. 粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度

D. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

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