【題目】如圖所示,帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置,電勢差為U2的兩導(dǎo)體板間的勻強電場中,帶電粒子沿平行于兩板水平方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場中,設(shè)粒子射入磁場的位置為M、射出磁場的位置為N,MN兩點間的距離為d,(不計重力,不考慮邊緣效應(yīng))(

A.比荷不同的粒子射入磁場的位置M不同

B.MN兩點間的距離

C.粒子在磁場中運動軌跡與U1和粒子的比荷有關(guān),與U2無關(guān)

D.粒子在電場中運動的時間與粒子的比荷及加速電壓U1和偏轉(zhuǎn)電壓U2有關(guān)

【答案】BC

【解析】

根據(jù)動能定理求解粒子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度大小,再根據(jù)類平拋運動求解偏轉(zhuǎn)位移分析運動情況;進入磁場后,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,已知偏向角則由幾何關(guān)系可確定圓弧所對應(yīng)的圓心角,則可求得圓的半徑,由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得表達(dá)式,再進行分析。

A.粒子在加速電場中:

解得:

設(shè)偏轉(zhuǎn)電場中的極板長度為,平行板電容器間距為,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時的偏轉(zhuǎn)位移為,則:

由此可見粒子射出電場的偏轉(zhuǎn)位移與比荷無關(guān),比荷不同的粒子射入磁場的位置相同,故A錯誤;

B帶電粒子在電場中做類平拋運動,可將射出電場的粒子速度分解成初速度方向與加速度方向,設(shè)出射速度與水平夾角為,則有:

而在磁場中做勻速圓周運動,設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為,由幾何關(guān)系可得,半徑與直線夾角正好等于,根據(jù)幾何關(guān)系:

解得:

帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑:

解得:,故B正確;

C.根據(jù)上述計算結(jié)果:

可知粒子在磁場中運動軌跡與U1和粒子的比荷有關(guān),與U2無關(guān),故C正確;

D粒子在加速電場中運動的時間:

為加速電場的場強,電場力提供加速度:

粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動的時間:

所以粒子在電場中運動的時間與粒子的比荷及加速電壓有關(guān),和偏轉(zhuǎn)電壓U2無關(guān),故D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】電場中等勢面如圖所示,下列關(guān)于電場描述正確的是( )

A. A點的電場強度比C點小

B. 負(fù)電荷在A點的電勢能比在C點的電勢能大

C. 電荷沿等勢面AB移動的過程中,電場力始終不做功

D. 正電荷從A移動到C,電場力做負(fù)功

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【題目】在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l1m,導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路.其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d10mm,定值電阻R1R212ΩR3,金屬棒ab電阻r,其它電阻不計.磁感應(yīng)強度B0.5T的勻強磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面,當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時,懸浮于電容器兩極板之間,質(zhì)量m1×1014kg,帶電量q=﹣1×1014C的微粒恰好靜止不動.取g10m/s2,在整個運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好.且運動速度保持恒定.試求:

1)勻強磁場的方向;

2ab兩端的路端電壓;

3)金屬棒ab運動的速度.

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【題目】如圖所示,在勻強電場中平行于電場的平面內(nèi)有三點A、B、C,其電勢分別為A=4V,B=2VC=10V,已知=5cmABC為直角三角形,∠C30°,∠A90°,則該勻強電場的電場強度E的大小是

A.80V/m

B.80V/m

C.160V/m

D.160V/m

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【題目】電動自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具,其速度控制是通過轉(zhuǎn)動右把手實現(xiàn)的,這種轉(zhuǎn)動把手稱“霍爾轉(zhuǎn)把”,屬于傳感器非接觸控制轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等,截面如圖甲開啟電源時,在霍爾器件的上下面之間加一定的電壓,形成電流,如圖乙轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動,霍爾器件能輸出控制車速的電勢差,已知電勢差與車速關(guān)系如圖丙,以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是

A為提高控制的靈敏度,永久磁鐵的上下端分別為N、S

B按圖甲順時針轉(zhuǎn)動把手,車速變快

C圖乙中從霍爾器件的左、右側(cè)面輸出控制車速的電勢差

D若霍爾器件的上下面之間所加電壓正負(fù)極性對調(diào),不影響車速控制

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【題目】用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度.該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器.用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0 kg的滑塊,滑塊可無摩擦滑動,兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上,其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出.現(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上,傳感器b在前,傳感器a在后.汽車靜止時,傳感器a、b的示數(shù)均為10 N(g=10 m/s2).

(1)若傳感器a的示數(shù)為14 N、b的示數(shù)為6.0 N,求此時汽車的加速度大小和方向.

(2)當(dāng)汽車以怎樣的加速度運動時,傳感器a的示數(shù)為零?

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【題目】以下原子物理知識中說法正確的是(

A.比結(jié)合能越大的原子,其結(jié)合能就越大,原子核越穩(wěn)定

B.根據(jù)波爾理論可知:一群原子從n=4能級向低能級躍遷最多能輻射6種頻率的光子

C.原子核發(fā)生衰變要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒規(guī)律

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A.當(dāng)開關(guān)置于1、2時,穩(wěn)定后L1、L2兩個燈泡均發(fā)光且亮度也相同

B.當(dāng)開關(guān)置于1、2時,穩(wěn)定后L1、L2兩個燈泡均發(fā)光,但L1L2

C.當(dāng)開關(guān)置于3、4時,穩(wěn)定后,若只增加交流電的頻率,則二個燈泡的亮度將同時變暗

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C. a、b線圈中感應(yīng)電流之比為34

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