【題目】如圖所示，長為、相距為的兩平行金屬板，有一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電的粒子以初速度從兩板中央平行極板方向射入電場，從飛入時刻算起，A、B板間所加電壓的變化規(guī)律如圖所示(圖中所給和T均未知)且粒子從上極板邊緣C點離開極板(不計粒子重力).

（1）為了使帶電粒子離開電場時速度最大，求速度的最大值；

（2）為了使帶電粒子離開電場時速度最小，交變電壓周期T應(yīng)滿足什么條件，所加電壓為多大；

（3）當帶電粒子以最大速度離開電場時，在兩平行金屬板右側(cè)緊貼極板加一恒定磁場，粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后從下極板由邊緣D點進入平行金屬板，則粒子在磁場中運動的時間是多少?

【答案】（1） ；（2）（n=1、2、……）；（3）。

【解析】

（1）設(shè)粒子從上極板邊緣C點離開極板時豎直速度為vy，由運動學(xué)公式

粒子在水平方向

粒子在豎直方向

解得

則粒子離開時的速度

（2）當粒子離開電場時速度最小時，則豎直方向速度為零，故粒子在電場中運動時間為，其中（n=1、2、……），則周期為

粒子在水平方向

粒子在豎直方向

解得

（n=1、2、……）

（3）最大速度離開的速度為，方向與水平方向夾角為450，由幾何關(guān)系得在磁場中圓周運動半徑是

洛侖茲力提供向心力

解得

在磁場中運動的圓心角為

則粒子在磁場中運動時間

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，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾θ=30°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒能靜止于導(dǎo)軌上，且恰好與導(dǎo)軌間無摩擦力的作用．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2．求：

（1）此時金屬棒受到的安培力的大��；

（2）導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻；

（3）若通電一段時間后，電池的電動勢保持不變，而內(nèi)阻變?yōu)?/span>r′=1.50Ω，導(dǎo)體棒仍處于靜止狀態(tài)，求此時導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，定值電阻R1=16Ω，當S斷開時，R1上消耗的電功率為1W，此時電源內(nèi)阻上發(fā)熱的功率為0.125W．當S閉合時，R1上消耗的電功率為0.64W．求：

（1）內(nèi)電阻r；

（2）電源電動勢E；

（3）S閉合后干路的總電流；

（4）S閉合后電燈消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對應(yīng)圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點，圓弧圓心為O′，半徑為R。直線段AC，HD粗糙，與圓弧段分別在C，D端相切。整個裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場強大小相等、方向水平向右和向左的勻強電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點的帶正電小球，從軌道內(nèi)距C點足夠遠的P點由靜止釋放。若，小球所受電場力等于其重力的倍，重力加速度為g.則

A.小球釋放瞬間的加速度為

B.小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力可能大于

C.經(jīng)足夠長時間，小球克服摩擦力做的總功是

D.小球經(jīng)過O點時，對軌道的彈力可能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)想利用如下器材測一節(jié)疊層電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室備有下列器材：

A.電流表A1(滿偏電流10mA，內(nèi)阻Rg=10Ω)

B.電流表A2(0～0.6～3A，內(nèi)阻未知)

C.滑動變阻器R(0～50Ω)

D.定值電阻R0(990Ω)

E.開關(guān)S與導(dǎo)線若干

（1）請設(shè)計電路，并將電路圖畫在本題的方框內(nèi)，并標注所選器材的符號(比如A1)

（_______）

（2）小明利用上述設(shè)計的實驗電路得到多組電流表A1的示數(shù)I1和電流表A2的示數(shù)I2，然后通過描點作圖，得到I1-I2的圖像，若圖像斜率的絕對值為k，則該電池內(nèi)阻r的表達式為r=____________.

（3）該實驗中測得電源電動勢的測量值E′與真實值E的關(guān)系為E′_________E(選填“>”、“<”或者“=”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶正電粒子僅在電場力作用下從A點經(jīng)B、C運動到D點，其v-t圖象如圖所示，則下列說法中正確的是（ ）

A.A處的電場強度一定小于B處的電場強度

B.A處的電勢一定大于在B處的電勢

C.CD間各點電場強度和電勢都為零

D.AB兩點間的電勢差不等于CB兩點間的電勢差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L的正方形abcd為兩個勻強磁場的邊界，正方形內(nèi)磁場的方向垂直紙面向外。磁感應(yīng)強度大小為B，正方形外的磁場范圍足夠大，方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小也為B；把一個離子源放在頂點a處，它將沿ac連線方向發(fā)射質(zhì)量也為m、電荷量為q（q>0）、初速度為v0= 的帶電粒子（重力不計），下列說法正確的是

A.粒子第一次到達d點所用的時間為

B.粒子第一次到達c點所用的時間為

C.粒子第一次到達b點所用的時間為

D.粒子第一次返回a點所用的時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一款益智類的兒童彈射玩具，模型如圖所示，段是長度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿，DE段是長度為2R的水平桿， 與AB桿稍稍錯開。豎直標桿內(nèi)裝有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置質(zhì)量為m的小球。每次將彈簧的長度壓縮至P點后鎖定，設(shè)PB的高度差為h，解除鎖定后彈簧可將小球彈出。在彈射器的右側(cè)裝有可左右移動的寬為2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高點Q和P點等高，且與E的水平距離為x，已知彈簧鎖定時的彈性勢能Ep=9mgR，小球與水平桿的動摩擦因μ=0.5，與其他部分的摩擦不計，不計小球受到的空氣阻力及解除鎖定時的彈性勢能損失，不考慮伸縮豎直軒粗細變化對小球的影響且管的粗細遠小于圓的半徑，重力加速度為g。求：

(1)當h=3R時，小球到達管道的最高點C處時的速度大小vc；

(2)在(1)問中小球運動到最高點C時對管道作用力的大�。�

(3)若h連續(xù)可調(diào)，要使該小球能掉入盒中，求x的最大值？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕彈簧的一端固定在水平面上，另一端與質(zhì)量為M的物塊b固定連接。質(zhì)量為m的小物塊a位于b的正上方，兩者之間的距離為h。靜止釋放小物塊a，a、b碰后共速向下運動但不粘連，壓縮彈簧到最低點后兩物塊向上運動，且上升至最高點時恰不分離，重力加速度為g。則（ ）

A.a、b碰撞損失的機械能為

B.a、b向上運動至最高點時彈簧處于壓縮狀態(tài)

C.若僅增大h，碰后a、b一起達到最大動能時的位置將降低

D.若僅增大h，碰后a、b向上運動時一定能分離

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