【題目】如圖a所示，燈絲K可以連續(xù)逸出不計(jì)初速度的電子，在KA間經(jīng)大小為U的加速電壓加速后，從A板中心小孔射出，再從M、N兩極板的正中間以平行極板的方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。M、N兩極板長為L，間距為。如果在兩板間加上如圖b所示的電壓UMN，電子恰能全部射入如圖所示的勻強(qiáng)磁場中。不考慮極板邊緣的影響，電子穿過平行板的時(shí)間極短，穿越過程可認(rèn)為板間電壓不變，磁場垂直紙面向里且范圍足夠大，不考慮電場變化對(duì)磁場的影響。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力。求:

（1）偏轉(zhuǎn)電場電壓UMN的峰值；

（2）已知在時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場的電子恰好能返回板間，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）從電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場開始到離開磁場的最短時(shí)間是多少。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）電子在經(jīng)過加速電場過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得① （2分）

由題意可知在偏轉(zhuǎn)電壓出現(xiàn)峰值時(shí)進(jìn)入的電子恰好沿極板邊緣飛出電場

② （1分）

③ （1分）

④ （1分）

聯(lián)立上式可得 ⑤（1分）

（2） 設(shè)在時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開電場時(shí)速度大小為v，v與v0之間夾角為θ，

⑥所以θ=300 （2分）

v0=vcosθ ⑦ （1分）

電子垂直進(jìn)入磁場洛倫茲力充當(dāng)向心力 ⑧（2分）

根據(jù)幾何關(guān)系 ⑨（1分）

解得 ⑩

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)歷時(shí)相等，設(shè)電子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)周期為T，經(jīng)N板邊緣飛出的電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，在磁場中飛行時(shí)間為

聯(lián)立①④⑦⑨可得

（2分）

（其它表示方法同樣得分）

（結(jié)果正確的其它表示方法同樣得分）（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著電子技術(shù)的發(fā)展，霍爾傳感器被廣泛應(yīng)用在汽車的各個(gè)系統(tǒng)中。其中霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，情景簡化如圖(a)所示，被測(cè)量轉(zhuǎn)子的輪齒(具有磁性)每次經(jīng)過霍爾元件時(shí)，都會(huì)使霍爾電壓發(fā)生變化，傳感器的內(nèi)置電路會(huì)將霍爾電壓調(diào)整放大，輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，霍爾元件的原理如圖(b)所示。下列說法正確的是

A. 霍爾電壓是由于元件中定向移動(dòng)的載流子受到電場力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的

B. 若霍爾元件的前端電勢(shì)比后端低，則元件中的載流子為負(fù)電荷

C. 在其它條件不變的情況下，霍爾元件的厚度c越大，產(chǎn)生的霍爾電壓越高

D. 若轉(zhuǎn)速表顯示1800r/min，轉(zhuǎn)子上齒數(shù)為150個(gè)，則霍爾傳感器每分鐘輸出12個(gè)脈沖信號(hào)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是__________

A．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)了花粉分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B．外界對(duì)氣體做正功，氣體的內(nèi)能不一定增加

C．影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和氣壓的差距

D．第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律

E．晶體熔化過程中，分子的平均動(dòng)能保持不變，分子勢(shì)能增大

【答案】BCE

【解析】A、花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng),反映了水分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、外界對(duì)氣體做正功,氣體可能同時(shí)放熱,根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式 ,氣體的內(nèi)能不一定增加,所以B選項(xiàng)是正確的;
C、影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是相對(duì)濕度,與空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和氣壓的差距有關(guān),所以C選項(xiàng)是正確的;
D、第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律,即自發(fā)的熱現(xiàn)象具有方向性,故D錯(cuò)誤;
E、晶體熔化過程中,溫度不變,故分子的平均動(dòng)能保持不變,但吸收熱量,說明內(nèi)能增加,故分子勢(shì)能增大,故E正確;

故選BCE

【題型】填空題
【結(jié)束】
13

【題目】如圖所示，在一端封閉，另一端開口向上的豎直玻璃管，用5cm高的水銀柱封閉著45cm長的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為300K，大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg；

（i）若緩慢對(duì)玻璃管加熱，當(dāng)管中氣體的溫度上升60K時(shí)水銀柱上表面與管口剛好相平，求玻璃管的總長度；

（ii）若保持管內(nèi)溫度始終為300K，現(xiàn)將水銀緩慢注入管中，知道水銀柱上表面與管口相平，求此時(shí)玻璃管內(nèi)水銀柱的總長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管，上部有長l1=25 cm的水銀柱，封有長l2=25cm的空氣柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg，如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)60°，求此時(shí)管中空氣柱的長度。（封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中氣體溫度保持不變，沒有發(fā)生漏氣，取，重力加速度為g）

【答案】30 cm

【解析】設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱的壓強(qiáng)為

玻璃管轉(zhuǎn)動(dòng)60°時(shí)，水銀有部分會(huì)流出，設(shè)此時(shí)空氣柱長度為x，空氣柱的壓強(qiáng)為

設(shè)玻璃管的橫截面積為S，對(duì)空氣柱由玻意爾定律有

解得：x=30 cm

【題型】解答題
【結(jié)束】
15

【題目】一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。玻璃的折射率為。

(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

(ii)一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為2r的彈性螺旋線圈內(nèi)有垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的半徑為r，已知彈性螺旋線圈的電阻為R，線圈與磁場區(qū)域共圓心，則以下說法中正確的是(　　)

A. 保持磁場不變，線圈的半徑由2r變到3r的過程中，有順時(shí)針的電流

B. 保持磁場不變，線圈的半徑由2r變到0.5r的過程中，有逆時(shí)針的電流

C. 保持半徑不變，使磁場隨時(shí)間按B＝kt變化，線圈中的電流為

D. 保持半徑不變，使磁場隨時(shí)間按B＝kt變化，線圈中的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為。線框繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，原副線圈匝數(shù)之比為2:1，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U﹑電阻為的燈泡，燈泡正常發(fā)光。從線框通過中性面開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是

A. 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過每匝線框的磁通量變化率最大值為

B. 燈泡中的電流方向每秒改變次

C. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流表達(dá)式為

D. 變壓器原線圈兩端電壓最大值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是（ ）

A. 質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用

B. 當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí)，輕繩剛好被拉斷

C. 當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷

D. 當(dāng)輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為FT

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在豎直放置的平行金屬板AB之間加上恒定電壓U,AB兩板的中央留有小孔,在B的右側(cè)有平行于極板的勻強(qiáng)電場E,電場范圍足夠大,感光板MN垂直于電場方向放置,第一次從小孔處從靜止釋放一個(gè)質(zhì)子,第二次從小孔處從靜止釋放一個(gè)粒子,關(guān)于這兩個(gè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的判斷正確的是( )

A. 質(zhì)子和粒子打到感光板上時(shí)的速度之比為2:1

B. 質(zhì)子和粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

C. 質(zhì)子和粒子打到感光板上時(shí)的動(dòng)能之比為1:2

D. 質(zhì)子和粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡重疊在一起

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示�？臻g存在有界的勻強(qiáng)磁場，磁場上下邊界水平，方向垂直紙面向里，寬度為L。一邊長為L的正方形線框自磁場邊界上方某處自由下落，線框自開始進(jìn)入磁場區(qū)域到全部離開磁場區(qū)域的過程中，下列關(guān)于線框速度和感應(yīng)電流大小隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是（線框下落過程中始終保持在同一豎直平面內(nèi)，且底邊保持與磁場邊界平行）

A. B. C. D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案