【題目】太空中存在大量高能粒子流，可認為是由電量相同的正、負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源之一。如圖所示，該裝置左側(cè)部分可用來收集高能粒子，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磁場磁感應(yīng)強度大小為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)定的電勢差，并給右側(cè)平行板電容器PQ供電。粒子重力均不計，求：

(1)穩(wěn)定時MN金屬板間電勢差大小U，并判斷哪塊金屬板電勢更高；

(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板小孔射出時的速度大小。

【答案】(1)U=Bv0d, 下極板電勢更高 (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)定后電勢差大��；

(2)粒子在電場中加速，根據(jù)動能定理即可求出射出時的速度.

(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，電勢更高；

設(shè)高能粒子帶電量為q0，當(dāng)高能粒子所受電場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)過電容器加速，則由動能定理有：

解得：

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，某質(zhì)點沿直線運動的v-t圖象為余弦曲線，從圖中可以判斷

A. 在0~ t1時間內(nèi)，合力逐漸減小

B. 在0~ t 2時間內(nèi)，合力做正功

C. 在t1~ t 2時間內(nèi)，合力的功率先增大后減小

D. 在t 2~ t4時間內(nèi)，合力做的總功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵用細線懸掛于O點，一金屬圓環(huán)放置在O點正下方的水平絕緣桌面上．現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，在其第一次擺至右側(cè)最高點的過程中，圓環(huán)始終靜止．下列說法正確的是 ( )

A. 磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變

C. 桌面對圓環(huán)始終有摩擦力作用

D. 磁鐵在O點兩側(cè)最高點的重力勢能不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在寬度分別為l1和l2的兩個毗鄰的條形區(qū)域分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點射入勻強磁場，方向未知，經(jīng)過一段時間運動到磁場與電場的分界處的M點，此時速度方向垂直于兩個場的分界線，此后帶電粒子在電場力作用下，又經(jīng)過一定時間從Q點離開電場，已知PQ垂直于電場方向，交點M到PQ的距離為d。不計粒子的重力，求：

（1）整個運動過程中粒子的最大速度；

（2）電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比；

（3）粒子在磁場與電場中運動時間之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內(nèi)

A. M板帶正電，且電荷量增加

B. M板帶正電，且電荷量減小

C. M板帶負電，且電荷量增加

D. M板帶負電，且電荷量減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾斜軌道AB和光滑圓弧軌道BC固定在同一豎直平面內(nèi)，兩者間通過一小段長度不計的光滑弧形軌道相連，已知AB長L＝7.80 m，傾角＝37°，BC弧的半徑R＝0.8 m，O為圓心，∠BOC＝143°．整個裝置處于水平向左的勻強電場中(圖中未畫出)，電場強度大小E＝1×103 N／C．兩個相同的絕緣小球P和Q，質(zhì)量均為m＝0.4 kg，帶正電的小球Q靜止在A點，其帶電荷量q＝3×10－3C，不帶電的小球P從某一位置以v0＝8 m／s的初速度水平拋出，運動到A點時恰好沿斜面向下與小球Q發(fā)生彈性正碰，且碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移．若Q、P與軌道AB間的動摩擦因數(shù)分別為＝0.2和＝0.8，sin 37°＝0.6，cos37＝0.8，g取10 m／s2，小球Q運動過程中電荷量保持不變．求：

(1)小球P的拋出點距A點的高度；

(2)小球Q運動到圓弧軌道最低點B點時對軌道的壓力；

(3)小球Q離開圓軌道后，第一次落到斜面上的位置距B點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活生產(chǎn)中有著大量的應(yīng)用，如電磁阻尼就大量應(yīng)用于各種緩沖或制動裝置中。某制動裝置可簡化為以下模型：由涂有絕緣漆的一根導(dǎo)線繞制成質(zhì)量為m、匝數(shù)為n的閉合矩形線框，長為2L，寬為L，總電阻為R，其右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，線框以初速度v0在光滑水平面上向右運動，進入磁場并運動了距離L時，速度減為零，從而實現(xiàn)對線框的制動。在該過程中，求：

(1)線框產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)通過導(dǎo)線某橫截面的電量；

(3)線框的最大加速度大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電子僅在電場力作用下從原點O由靜止沿x軸正方向運動，其動能Ek與其位移x成正比，M、N是x軸上的兩個點，EM、EN表示M、N兩點的電場強度，φM、φN表示M、N兩點的電勢。下面判斷正確的是（ ）

A. EM＜ENB. EM＞ENC. φM＞φND. φM＜φN

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2022年冬奧會將在北京召開。如圖所示是簡化后的跳臺滑雪的學(xué)道示意圖，運動員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下，到達C點后水平飛出，落到滑道上的D點，E是運動軌跡上的某一點，在該點運動員的速度方向與軌道CD平行，設(shè)運動員從C到E與從E到D的運動時間分別為、，EF垂直CD，則　　

A. ，

B. ，

C. 若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上的距離也加倍

D. 若運動員離開C點的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變

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同步練習(xí)冊答案