某種加速器的理想模型如題15-1圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔a、b，兩極板間電壓的變化圖像如圖15-2圖所示，電壓的最大值為U0、周期為T0，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。若將一質(zhì)量為m0、電荷量為q的帶正電的粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，在磁場中運(yùn)動時(shí)間T0后恰能再次從a 孔進(jìn)入電場加速。現(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。(粒子在兩極板間的運(yùn)動時(shí)間不計(jì)，兩極板外無電場，不考慮粒子所受的重力)
(1)若在t=0時(shí)刻將該粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，求其第二次加速后從b孔射出時(shí)的動能；
(2)現(xiàn)在利用一根長為L的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場中時(shí)管內(nèi)無磁場，忽略其對管外磁場的影響)，使題15-1圖中實(shí)線軌跡(圓心為O)上運(yùn)動的粒子從a孔正下方相距L處的c孔水平射出，請?jiān)诖痤}卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管；
(3)若將電壓的頻率提高為原來的2倍，該粒子應(yīng)何時(shí)由板內(nèi)a孔處靜止開始加速，才能經(jīng)多次加速后獲得最大動能？最大動能是多少？
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

長為L的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離也為L，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為q的正電粒子（不計(jì)重力），從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以初速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，求初速度v的范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在長方形abcd區(qū)域內(nèi)有正交的電磁場，ab=
bc
2
=L，一帶電粒子從ad的中點(diǎn)垂直于電場和磁場方向射入，恰沿直線從bc邊的中點(diǎn)P射出，若撤去磁場，則粒子從c點(diǎn)射出；若撤去電場，則粒子將（重力不計(jì)）（　�。�
A．從b點(diǎn)射出B．從b、P間某點(diǎn)射出
C．從a點(diǎn)射出D．從a、b間某點(diǎn)射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r＝R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率。求：

（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；
（2）燈泡的額定功率PL；
（3）金屬棒達(dá)到最大速度的一半時(shí)的加速度a；
（4）若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示, xoy平面內(nèi)的正方形區(qū)域abcd，邊長為L，oa=od=，在該區(qū)域內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場和垂直于平面的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子（不計(jì)重力）從原點(diǎn)沿＋x軸進(jìn)入場區(qū)，恰好沿＋x軸直線射出。若撤去電場只保留磁場，其他條件不變，該粒子從cd邊上距d點(diǎn)處射出，若撤去磁場，只保留電場，其他條件不變，該粒子從哪條邊上何處射出？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在方向如圖所示的勻強(qiáng)電場（場強(qiáng)為E）和勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B）共存的場區(qū)，一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度v0 射入場區(qū)，則　(   )

A．若v0 ＞E/B，電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v＞v0
B．若v0 ＞E/B，電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v＜v0
C．若v0 ＜E/B，電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v＞v0
D．若v0 ＜E/B，電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動，射出場區(qū)時(shí)，速度v＜v0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（   ）
A．磁感線總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極終止
B．磁感線的疏密程度描述了磁場的強(qiáng)弱
C．磁場中某點(diǎn)磁場方向與可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針N極所受的磁場力方向相同
D．磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與通電導(dǎo)線在該處所受的安培力方向相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置，導(dǎo)軌距水平地面H=0.8m，導(dǎo)軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內(nèi)阻r=1.0Ω的電源，在距導(dǎo)軌上橫跨一質(zhì)量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導(dǎo)軌向右滑動，最終滑離導(dǎo)軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導(dǎo)軌后有可能達(dá)到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導(dǎo)軌后的實(shí)際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導(dǎo)軌在金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

湯姆遜用來測定電子的比荷實(shí)驗(yàn)裝置如下：真空管內(nèi)的陰極C發(fā)出電子，（不計(jì)初速，重力和電子間相互作用）, 經(jīng)過A、B間的電場加速后，穿過A、B的中心小孔沿中心軸O/O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對的長度為L的平行極板D和E間的區(qū)域，當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O＇點(diǎn)，形成一個亮點(diǎn)；若在D、E間加上方向向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，電子將向上偏轉(zhuǎn)；如果再利用通電線圈在D、E電場區(qū)加上一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，熒光斑恰好回到熒光屏中心。接著再去掉電場，電子向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為φ。如圖所示，求（1）在圖中畫出磁場B的方向 （2）根據(jù)L、E、B和φ，推導(dǎo)電子的比荷的表達(dá)式。

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