11．把動能和速度方向都相同的質(zhì)子和α粒子分離開，如果使用勻強電場以及勻強磁場，可行的方法是（　　）
A．只能用電場B．只能用磁場
C．電場和磁場都可以D．電場和磁場都不行

分析 兩粒子垂直射入勻強磁場做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓定律推導(dǎo)出半徑與動能的關(guān)系式，分析半徑的大�。�
粒子垂直向射入電場，做類平拋運動，推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)角與動能的關(guān)系式，分析偏轉(zhuǎn)角度的大小．

解答 解：使用勻強電場時：
設(shè)電場強度為E，電場的寬度為L，偏轉(zhuǎn)角為θ，粒子的初速度為v0．則有：
tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{at}{{v}_{0}}$=$\frac{\frac{qE}{m}•\frac{L}{{v}_{0}}}{{v}_{0}}$=$\frac{qEL}{2{E}_{k}}$
由題E、L、Ek相同，可見偏轉(zhuǎn)角度大的是α粒子．可以分開．
使用勻強磁場時：
設(shè)粒子的質(zhì)量為m．電量為q，磁感應(yīng)強度為B，速率為v，半徑為R，動能為Ek．則由牛頓第二定律得：
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
得：R=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{\sqrt{2m{E}_{k}}}{qB}$ 
由題Ek、B相同，質(zhì)子和α粒子$\frac{\sqrt{m}}{q}$相同，則R相同．不能分開．故A正確，BCD錯誤．
故選：A

點評 粒子在勻強磁場和勻強電場中運動研究方法不同：粒子在電場中做類平拋運動，運用運動的合成與分解的方法處理．粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力由牛頓第二定律研究．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．如圖所示，一段長為a，寬為b，高為c（a＞b＞c）的導(dǎo)體，將其中的兩個對立面接入電路中時，最大的電阻為R，則最小的電阻為$\frac{{c}^{2}R}{{a}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，平行板電容器兩極板水平放置，電容為C，開始開關(guān)閉合，電容器與一直流電源相連，極板間電壓為U，兩極板間距為d，電容器儲存的能量E=$\frac{1}{2}$CU2．一電荷量大小為q的帶電油滴以初動能Ek從一平行板電容器的兩個極板中央水平射入（極板足夠長），帶電油滴恰能沿圖中所示水平虛線勻速通過電容器，則（　�。�
A．保持開關(guān)閉合，將上極板下移$\fracxj8mzs9{3}$，帶電油滴仍能沿水平線運動
B．保持開關(guān)閉合，將上極板下移$\fracpqi6v9t{3}$，帶電油滴將撞擊上極板，撞擊上極板時的動能為Ek+$\frac{qU}{12}$
C．斷開開關(guān)，將上極板上移$\fraclnpyqpc{3}$，帶電油滴將撞擊下極板，撞擊下極板時的動能為Ek+$\frac{qU}{8}$
D．斷開開關(guān)，將上極板上移$\frac6geben2{3}$，若不考慮電容器極板的重力勢能變化，外力對極板做功至少為$\frac{1}{6}$CU2

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．如圖甲所示，光滑絕緣水平面上一單匝矩形金屬線圈abcd的質(zhì)量為m、電阻為R、面積為S，ad邊長度為L，其右側(cè)是有界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B，ab邊長度與有界磁場的寬度相等，在t=0時刻線圈以初速度v0進(jìn)入磁場，在t=T時刻線圈剛好全部進(jìn)入磁場且速度為v1，此時對線圈施加一沿運動方向的變力F，使線圈在t=2T時刻全部離開磁場，若上述過程中線圈的v-t圖象如圖乙所示，整個圖象關(guān)于t=T軸對稱．在t=0至t=T的時間內(nèi)，通過線圈導(dǎo)線截面的電量q=$\frac{BS}{R}$，在t=T至t=2T的過程中，外力F所做的功為W=m（v02-v12）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．一個帶正電的點電荷，電荷量q=+2.0×10-9C，若將此電荷在靜電場中由a點移到b點，電場力做功為6.0×10-5J；從b點移到c點，克服電場力做功8.0×10-5J．求：
（1）a、b兩點間的電勢差Uab；
（2）b、c兩點間的電勢差Ubc；
（3）a、c兩點間的電勢差Uac．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連：彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放．小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：
（1）本實驗中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的ABC（填正確答案標(biāo)號）．
A．小球的質(zhì)量m            B．小球拋出點到落地點的水平距離s
C．桌面到地面的高度h      D．彈簧的壓縮量△x       E．彈簧原長l0
（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．
（3）圖（b）中的直線是實驗測量得到的s-△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s-△x圖線的斜率會減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s-△x圖線的斜率會增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b）中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的2次方成正比．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖1所示，與紙面垂直的豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上場強大小為E=2.5×102N/C的勻強電場（上、下及左側(cè)無界）．一個質(zhì)量為m=0.5kg、電量為q=2.0×10-2C的可視為質(zhì)點的帶正電小球，在t=0時刻以大小為v0的水平初速度向右通過電場中的一點P，當(dāng)t=t1時刻在電場所在空間中加上一如圖2所示隨時間周期性變化的磁場，使得小球能豎直向下通過D點，D為電場中小球初速度方向上的一點，PD間距為L，D到豎直面MN的距離DQ為L/π．設(shè)磁感應(yīng)強度垂直紙面向里為正．（g=10m/s2）
（1）如果磁感應(yīng)強度B0為已知量，使得小球能豎直向下通過D點，求磁場每一次作用時間t0的最小值（用題中所給物理量的符號表示）；
（2）如果磁感應(yīng)強度B0為已知量，試推出滿足條件的時刻t1的表達(dá)式（用題中所給物理量的符號表示）；
（3）若小球能始終在電磁場所在空間做周期性運動，則當(dāng)小球運動的周期最大時，求出磁感應(yīng)強度B0及運動的最大周期T的大�。ㄓ妙}中所給物理量的符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖所示，半徑為r=$\frac{1}{π}$m的半圓形單匝線圈$\widehat{CD}$在磁感應(yīng)強度為B=$\sqrt{2}$T的磁場中繞軸線MN勻速轉(zhuǎn)動給小型電動機和小燈泡（5V　10W）供電，線圈由電阻率為ρ=3×10-8Ω•m、橫截面積S0=1×10-7m2的金屬絲繞制而成，MC、DN兩段的電阻不計，轉(zhuǎn)速為n=10r/s，電動機線圈的電阻為R=0.4Ω，小燈泡恰能正常發(fā)光．
（1）求感應(yīng)電動勢的最大值和感應(yīng)電流的最大值；
（2）求電動機的機械效率．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．升降機由靜止開始以加速度a1勻加速上升2s，速度達(dá)到3m/s，接著勻速上升10s，最后再以加速度a2勻減速上升3s才停下來，則（　　）
A．勻加速上升的加速度為1.5 m/s2B．勻減速上升的加速度為1.5 m/s2
C．上升的總高度為37.5 mD．上升的總高度為32.5 m

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同步練習(xí)冊答案