【題目】如圖所示為一種粒子加速器的原理圖.圖中M、N為帶有小孔的水平平行板，板上接有恒定電壓U，板間距離為h，以M、N板所在平面為界，上方和下方有垂直于紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板小孔處由靜止釋放，在板間電壓的加速下從N板小孔O射入磁場(chǎng)。為了測(cè)量磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，在板的右側(cè)放置一豎直的熒光屏，當(dāng)熒光屏在靠近板的右端位置時(shí)，粒子能打到熒光屏上，向右緩慢移動(dòng)熒光屏，且不斷釋放粒子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)熒光屏離O點(diǎn)距離為d時(shí)，粒子打在熒光屏上的位置第一次達(dá)到最低.熒光屏足夠大，不計(jì)粒子的重力，不考慮相對(duì)論效應(yīng)、兩金屬板間電場(chǎng)的邊際效應(yīng)以及電場(chǎng)變化對(duì)于外部磁場(chǎng)和粒子運(yùn)動(dòng)的影響.求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

（2）將熒光屏拿走，粒子將多次運(yùn)動(dòng)到N板所在的平面，求粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與N板所在平面的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離；

（3）若粒子經(jīng)過(guò)4次加速后回到M板小孔處，求粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

【答案】（1） （2）（3）

【解析】(1)粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速

得：

由題意可知，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1=d

由

求得：

(2)粒子經(jīng)過(guò)n次加速，則

解得：

求得

(3)粒子經(jīng)過(guò)4次加速后回到M板小孔處，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

設(shè)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則

求得

設(shè)粒子在無(wú)場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3，則

求得

因此運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為v2（v2＜vl）．若小物體電荷量保持不變，OM=ON，則（ ）

A.從N到M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能逐漸減小
B.從M到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功
C.從N到M的過(guò)程中，小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小
D.小物體上升的最大高度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列選項(xiàng)中的各 圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各 圓環(huán)間彼此絕緣．坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是（ ）
A.
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，輸入電壓U=8V，燈泡L標(biāo)有“3V 6W“字樣，M為電動(dòng)機(jī).當(dāng)燈泡恰能正常發(fā)光時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入電壓為（ ）

A.3V
B.5V
C.8V
D.11V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系，彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接，在桌面上畫(huà)出兩條平行線(xiàn)MN、PQ，并測(cè)出間距d，開(kāi)始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢將瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)位置，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) ，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小，將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) ，然后釋放木板，并用停表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ的時(shí)間t，

（1）木板的加速度可以用d、t表示為a=______；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是_________。

（2）改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) 的關(guān)系，下列圖像能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是_____。

a. b. c. d.

（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是_________

A.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小

B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C．可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小

D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長(zhǎng)也為d，一束單色光從AB邊的中點(diǎn)D垂直于BC射入玻璃磚中，結(jié)果折射光線(xiàn)剛好通過(guò)半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：

①光在玻璃磚中傳播的時(shí)間（不考慮光的反射）.

②人射光線(xiàn)的方向不變，將光在AB面上的入射點(diǎn)下移，使折射光線(xiàn)剛好能照射到圓的底部，入射點(diǎn)沿AB移動(dòng)的距離為多少？這時(shí)光束在圓的底部經(jīng)玻璃磚折射后的折射角為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下為一家用熱水器銘牌，則該熱水器正常工作時(shí)的電流大小A，連續(xù)工作0.5小時(shí)耗電J.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，圖中兩個(gè)電流表相同，定值電阻阻值為R0.

（1）電路中R0的作用為___________。

（2）閉合電鍵S1之前，先將電阻箱接入電路的阻值調(diào)到________（填“最大”或“最小”，閉合電鍵S1，再閉合電鍵S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)較大（接近滿(mǎn)偏），讀出電流值I0，讀出這時(shí)電阻箱的阻值R1；斷開(kāi)電鍵S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的示數(shù)再次為I0，讀出這時(shí)電阻箱的阻值R2，則電流表A1的阻值為_______。

（3）閉合電鍵S3，依次調(diào)大電阻箱的阻值，記錄每次調(diào)節(jié)后電阻箱的阻值R，并記錄每次調(diào)節(jié)后電流表A1的示數(shù)I，根據(jù)記錄的R、I，作出IR-I圖象，則圖象可能是______.

（4）若根據(jù)記錄的R、I，作出-R圖象，通過(guò)對(duì)圖象的處理，得到圖象與縱軸的截距為a，圖象的斜率為b，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=______，電源的內(nèi)阻r=______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于近代物理，下列說(shuō)法正確的是

A. 輕核聚變反應(yīng)方程中，X表示正電子

B. a粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象掲示了原子核是由質(zhì)子與中子組成的

C. 分別用紅光和紫光照射金屬鉀表面均有光電子逸出，紫光照射時(shí)，逸出的光電子的動(dòng)能 都比紅光照射時(shí)逸出的光電子的動(dòng)能大

D. 基態(tài)的ー個(gè)氫原子吸收ー個(gè)光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能發(fā)射2種頻率的光子

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