在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計了一個測定帶電粒子荷質(zhì)比的實驗，其實驗裝置如圖12所示.abcd是一個邊長為L的正方形盒子，在a處和cd邊的中點e處各有一個小孔，e處有一能顯示粒子從e孔射出的熒光屏M.盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可忽略，先讓粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速，然后粒子立即由a孔射入盒內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出.不計粒子的重力和粒子之間的相互作用力.你認為該同學(xué)的設(shè)計方案可行嗎？若可行，求出帶電粒子的荷質(zhì)比；若不可行，說明你的理由.


見試題解析
【試題分析】

可行
設(shè)帶電粒子進入電場，經(jīng)電場加速后離開電場時速度為v，根據(jù)動能定理有
       qU=mv2/ 2                           　　　　　　�、�

粒子進入磁場后做勻速圓周運動，軌跡如圖2所示，設(shè)圓周半徑為R，

由幾何關(guān)系得 （L-R）2+（L/2）2=R2                 ②
又由向心力公式得 qvB=mv2/R③
聯(lián)立求解，得 q/m=128U/25B2L2

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0cm，且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計可以同彈簧的下端接觸），如圖（甲）所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F-l變化的圖線如圖（乙）所示．，則彈簧的勁度系數(shù)為
100
100
N/m．彈簧的原長l0=
15
15
 cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h=30.0cm且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，用測力計可以同彈簧的下端接觸），如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F-l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k=
200
200
 N/m，彈簧的原長l0=
20cm
20cm
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0 cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，用測力計可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)k為多大？彈簧的原長l0為多大？

甲　　　　　　　　　乙

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科目：高中物理 來源：2014屆山東省日照市高三上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（4分）某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm

 

 

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科目：高中物理 來源：2010年吉林省長春市高三上學(xué)期期中考試物理試題 題型：實驗題

（4分）

某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0cm,且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計可以同彈簧的下端接觸），如圖（甲）所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F-變化的圖線如圖（乙）所示.,則彈簧的勁度系數(shù)為           N/m.彈簧的原長l0=         cm

 

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