【題目】如圖所示，離子源A產(chǎn)生的初速度為零、帶電荷量為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U1的加速電場加速后進(jìn)入一電容器中，電容器兩極板之間的距離為d，電容器中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場。正離子能沿直線穿過電容器，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的扇形勻強(qiáng)磁場中，∠MNQ＝90°。(不計離子的重力)求：

（1）求質(zhì)量為m的離子進(jìn)入電容器時，電容器兩極板間的電壓U2；

（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；

（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上正離子的質(zhì)量范圍。

【答案】(1)Bd　(2) (3) 　m≤mx≤25m

【解析】(1)設(shè)離子經(jīng)加速電場后獲得的速度為v1，應(yīng)用動能定理有U1e＝mv12

離子進(jìn)入電容器后沿直線運(yùn)動，有＝Bev1 得U2＝Bd

(2)離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，Bev1＝m

得離子的運(yùn)動半徑R＝

(3)根據(jù)(2)中R＝，質(zhì)量為4m的離子在磁場中運(yùn)動打在S1處，運(yùn)動半徑為

R1＝

質(zhì)量為16m的離子在磁場中運(yùn)動打在S2處，運(yùn)動半徑為R2＝

又ON＝R2－R1

由幾何關(guān)系可知S1和S2之間的距離ΔS＝－R1

聯(lián)立解得ΔS＝2(－1)

由R′2＝(2R1)2＋(R′－R1)2

解得R′＝R1

再根據(jù)R1≤Rx≤R1 解得m≤mx≤25m

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】如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段為斜面，水平段BC使用水平傳送帶裝置，BC長L=8m，與貨物包的動摩因數(shù)μ=0.6，皮帶輪的半徑為R=0.2m，上部距車廂底面的高度h=0.45m．貨物從A點下滑，進(jìn)入BC段時初速度v0 =10m/s．通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置，取g=10m/s2，求：

（1）當(dāng)皮帶輪靜止時，貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離；

（2）當(dāng)皮帶輪以角速度ω=20 rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時，包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離；

（3）若皮帶輪順時方針方向轉(zhuǎn)動，試寫出貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離s隨皮帶輪角速度 變化關(guān)系．（只寫結(jié)果，不寫過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢E=3.2V，內(nèi)電阻r＝1Ω，定值電阻R0=15Ω，RT為可變電阻。平行板電容器極板長為L＝60cm，兩極板間的距離為d＝40cm。有一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒，以初速度v0沿平行板電容器中軸線水平射入。當(dāng)RT上消耗的電功率最大時，帶電微粒恰能沿中軸線從右端水平飛出。保持該RT阻值不變，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）可變電阻RT上所消耗的最大功率Pm；

（2）若微粒以初速度v0=3m/s水平飛入，調(diào)節(jié)RT的阻值使微粒沿下極板右邊緣飛出，求RT阻值的變化量ΔRT；

（3）若在兩極板間加一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T的勻強(qiáng)磁場，要使帶電微粒能從兩極板間飛出，帶電微粒水平飛入時初速度v0的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，板長為L的平行板電容器與一直流電源相連接，其極板與水平面成30°角；若兩帶電粒子以相同的大小的初速度v0= ，由圖中的P點射入電容器，它們分別沿著虛線1和2運(yùn)動，然后離開電容器，虛線1為連接上下極板邊緣的水平線，虛線2為平行且靠近上極板的直線，則下列關(guān)于兩粒子的說法正確的是（　�。�

A. 1、2兩粒子均做勻減速直線運(yùn)動

B. 1、2兩拉子電勢能均逐漸增加

C. 1、2兩拉子的比荷之比為3：4

D. 1、2兩粒子離開電容器時的速率之比為：

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。

（1）應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的________(選填“甲”或“乙”)。

（2）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖中的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U－I圖線________。

序號

1

2

3

4

5

6

電壓U/V

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流I/A

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

（3）根據(jù)（2）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω。

（4）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化。下圖的各示意圖中正確反映P－U關(guān)系的是________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置，數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖．鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g．

（1）下列說法正確的是____．

A．每次在小車上加減砝碼時，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實驗時若用打點計時器應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．本實驗m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a﹣1/m2圖象

（2）實驗時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出a﹣F圖象，他可能作出圖2中______（選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______．

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．鉤碼的質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大

（3）實驗時，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的1/m2﹣a圖象，如圖3．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù)μ=______，鉤碼的質(zhì)量______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一個以O為圓心、半徑為R的圓，電場方向與圓所在平面平行，A、O兩點電勢差為U，一帶正電的粒子在該電場中運(yùn)動，經(jīng)A、B兩點時速度方向沿圓的切線，速度大小均為v0，粒子重力不計，只受電場力，則下列說法正確的是（ ）

A. 粒子從A到B的運(yùn)動過程中，動能先增大后減小

B. 圓周上電勢最高的點與O點的電勢差為U

C. 粒子在A、B間是做圓周運(yùn)動

D. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電場強(qiáng)度的概念，下列說法正確的是( )

A. 由可知，某電場的場強(qiáng)E與F成正比,與q成反比

B. 正、負(fù)檢驗電荷在電場中同一點受到的靜電力方向相反，所以某一點場強(qiáng)方向與放入檢驗電荷的正負(fù)有關(guān)

C. 電場中某一點的場強(qiáng)與放入該點的檢驗電荷正負(fù)無關(guān)

D. 電場中某點不放檢驗電荷時，該點場強(qiáng)等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】南朝梁代僧人傅大士，是中國維摩禪祖師，他有一首很著名的偈詩：“空手把鋤頭，步行騎水牛；人在橋上走，橋流水不流．”其中“橋流水不流”中的“橋流”所選取的參考系是（　�。�

A. 水 B. 橋 C. 人 D. 河岸

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