【題目】如圖所示，在平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出N個(gè)速率均為v的電子，形成寬為2b，在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對(duì)稱的電子流。電子流沿x方向射入一個(gè)半徑為R，中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里，電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出。在磁場(chǎng)區(qū)域的正下方有一對(duì)平行于x軸的金屬平行板K和A，K板接地，A與K兩板間加有正負(fù)、大小均可調(diào)的電壓，穿過(guò)K板小孔達(dá)到A板的電子被收集且導(dǎo)出，從而形成電流，已知，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子間相互作用。

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

(2)電子流從P點(diǎn)射出時(shí)與y軸負(fù)方向的夾角的范圍；

(3)電子被收集形成最大電流；

(4)調(diào)節(jié)A與K兩級(jí)板間的電壓剛好不能形成電流，此時(shí)可調(diào)的電壓大小。

【答案】(10；(2)；(3)；(4)

【解析】

(1)粒子源沿x軸正方向射出的粒子經(jīng)圓形磁場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出，則從x軸上沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子也從P點(diǎn)射出，則該粒子的軌道半徑與磁場(chǎng)區(qū)域的半徑相等，偏轉(zhuǎn)角為90°，故電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=R，電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

解得

(2)上端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸最大夾角，如圖所示

由幾何關(guān)系可得

解得

同理下端電子從P點(diǎn)射出時(shí)與負(fù)y軸最大夾角也為60°，范圍是

(3)所有進(jìn)入磁場(chǎng)的電子均能進(jìn)入兩極板，調(diào)節(jié)A、K兩極板間的電壓，可使所有電子均可打到A極板上，所以收集所有電子形成的最大電流為

由題有

解得

（4）只要豎直向下的電子達(dá)不到A板，其它電子一定達(dá)不到，從K到A，根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得

則

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】某同學(xué)利用以下器材測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖甲所示。

電壓表：V (量程3V，內(nèi)阻Rv=10kΩ)

電流表：G (量程3mA，內(nèi)阻Rg=100Ω)

滑動(dòng)變阻器：R（阻值范圍010Ω，額定電流2A)

定值電阻：R0=0.5Ω

開關(guān)S和導(dǎo)線。

（1）該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是 ______ A (結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

（2）該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)，繪出了如圖乙所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=______V，電源的內(nèi)阻r= _______ Ω。(結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓1和圓2外切，它們的圓心在同一豎直線上，有四塊光滑的板，它們的一端A搭在豎直墻面上，另一端搭在圓2上，其中B、C、D三塊板都通過(guò)兩圓的切點(diǎn)，B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，A板與D板最低點(diǎn)交于一點(diǎn)a（d），且兩板與豎直墻面的夾角分別為30°、60°，從A、B、C、D四處同時(shí)由靜止釋放一個(gè)物塊，它們都沿板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)叫板底端的時(shí)間分別為tA、tB、tC、tD，下列判斷正確的是（　�。�

A.最短B.最短C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】傳感器是一種采集信息的重要器件，圖為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將電容器、靈敏電電流表、電源連接。施加力的作用使電極發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。在對(duì)膜片開始施加恒定的壓力到膜片穩(wěn)定，靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況為（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏）

A. 向右偏到某一刻度后不動(dòng)B. 向左偏到某一刻度后不動(dòng)

C. 向右偏到某一刻度后回到零刻度D. 向左偏到某一刻度后回到零刻度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn) O，乙分子位于 x 軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用 力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F>0 為斥力，F<0 為引力，a、b、c、 d 為 x 軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從 a 處由靜止釋放，則( )

A. 乙分子從 a 到 b 做加速運(yùn)動(dòng)， 由 b 到 c 做減速運(yùn)動(dòng)

B. 乙分子由 a 到 c 做加速運(yùn)動(dòng)， 到達(dá) c 時(shí)速度最大

C. 乙分子由 a 到 b 的過(guò)程中， 兩分子間的分子勢(shì)能一直減少

D. 乙分子由 b 到 d 的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)描繪一種電子元件的關(guān)系圖象，采用的實(shí)驗(yàn)電路圖如題圖1所示，V為電壓表，

mA為電流表，E為電源（電動(dòng)勢(shì)約），R為滑動(dòng)變阻器（最大阻值），為定值電阻，S為開關(guān)。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將題圖2所示的實(shí)物電路連接完整____________。

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表：

電壓

0.000

0.250

0.500

0.650

0.700

0.725

0.750

電流

0.00

0.10

0.25

0.60

1.70

4.30

7.50

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的圖線____________。

(3)根據(jù)作出的圖線可知，該元件是_________（選填“線性”或“非線性”）元件。

(4)在上述測(cè)量中，如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻，會(huì)導(dǎo)致的兩個(gè)后果是_________。

A．電壓和電流的測(cè)量誤差增大

B．可能因電流過(guò)大燒壞待測(cè)元件

C．滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小

D．待測(cè)元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，p—V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)程I變至狀態(tài)B時(shí)，從外界吸收熱量420J，同時(shí)膨脹對(duì)外做功300J。當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過(guò)程II回到狀態(tài)A時(shí)，外界壓縮氣體做功200J。求：

(1)由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)程I變至狀態(tài)B過(guò)程中，氣體內(nèi)能的變化量；

(2)當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過(guò)程II回到狀態(tài)A的過(guò)程中氣體是吸熱還是放熱，并求出熱量變化的多少。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如下圖所示，斜面的高為L，斜面傾角的正切值為tanα=0.5，將一質(zhì)量為m的鉛球以速度v0水平拋出，恰好落在斜坡的中點(diǎn)處，調(diào)節(jié)扔小球的初速度，則下面說(shuō)法正確的是（　�。�

A.當(dāng)時(shí)，小球恰好落在斜面末端P點(diǎn)

B.當(dāng)初速度為v0水平拋出，小球落到斜面時(shí)的速度與水平面夾角為45°

C.所有落在斜面上時(shí)小球的速度方向不一樣

D.當(dāng)時(shí)，只要小球初速度足夠大，小球落地的速度有可能為45°

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N豎直放置，小孔S1、S2與O在同一水平線上，且。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。T為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離均為2R，其中CO、DO與水平方向夾角均為60°，板兩端點(diǎn)的連線水平。質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子，經(jīng)S1進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)后，通過(guò)S2進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后打在收集板T上。粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計(jì)。

(1)圓形磁場(chǎng)區(qū)域磁場(chǎng)方向是垂直紙面向外還是垂直紙面向里？

(2)如果MN間的電壓為，粒子打在收集板T的哪個(gè)位置？

(3)若在第2問(wèn)中MN的電壓下，假設(shè)有一群質(zhì)量不等但帶電量相同的粒子從S1射入經(jīng)過(guò)S2進(jìn)入磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)，則能被收集的粒子的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件？（粒子間的相互作用忽略不計(jì)）

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