【題目】近百年前英國(guó)科學(xué)家湯姆遜以及他所帶領(lǐng)的一批學(xué)者對(duì)原子結(jié)構(gòu)的研究奠定了近代物理學(xué)的基石,其中他對(duì)陰極射線粒子比荷測(cè)定實(shí)驗(yàn)最為著名,裝置如圖(1)所示。阜寧中學(xué)某班的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室重做該實(shí)驗(yàn),裝置如圖(2)所示,在玻璃管內(nèi)的陰極K 發(fā)射的射線被加速后,沿直線到達(dá)畫(huà)有正方形方格的熒光屏上。在上下正對(duì)的平行金屬極板上加上電壓,在板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度為 E 的勻強(qiáng)電場(chǎng),射線向上偏轉(zhuǎn);再給玻璃管前后的勵(lì)磁線圈加上適當(dāng)?shù)碾妷,在線圈之間形成磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng),射線沿直線運(yùn)動(dòng),不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。之后再去掉平行板間的電壓,射線向下偏轉(zhuǎn),經(jīng)過(guò)屏上 A 點(diǎn),如圖(3)所示。

(不計(jì)射線的重力,勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)范圍限定在刻度“1”“7”所在的豎直直線之間,且射線由刻度“1”所在位置進(jìn)入該區(qū)域)。求:

1)求該射線進(jìn)入場(chǎng)區(qū)域時(shí)的初速度v

2)已知正方形方格邊長(zhǎng)為d ,求該射線粒子的比.

3)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)射線被加速后在電場(chǎng)力和洛倫茲力共同作用勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡得:

qE=qvB

解得:射線被加速后的速度為

(2)去掉金屬板間電壓后,粒子不再受到電場(chǎng)力,只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)A點(diǎn),則圓心為O點(diǎn),半徑為r,如圖所示

則有

解得:

因?yàn)槁鍌惼澚μ峁┫蛐牧Γ瑒t

聯(lián)立解得:

(3)設(shè)粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ,根據(jù)幾何關(guān)系可得

解得

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn),要求采用分壓電路,電流表外接.小王的連接如圖甲所示,閉合開(kāi)關(guān)S前請(qǐng)老師檢查,老師指出圖中標(biāo)示的①、②兩根連線有一處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤連線是________(”);圖中標(biāo)示的③、④和⑤三根連線有一處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤連線是________(”“”).小王正確連線后,閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到________(“A”“B”).閉合開(kāi)關(guān)S,此時(shí)電壓表讀數(shù)為______V,緩慢移動(dòng)滑片C至某一位置時(shí),電流表指針如圖乙所示,電流表的示數(shù)為________A.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用豎直擋板將小球夾在擋板和光滑斜面之間,若逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)擋板,使其由豎直轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是( )

A.擋板對(duì)小球的壓力先增大后減小

B.擋板對(duì)小球的壓力先減小后增大

C.斜面對(duì)小球的支持力先減小后增大

D.斜面對(duì)小球的支持力一直逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器,其核心部分如圖所示,D形盒半徑為R,垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩盒分別與交流電源相連.設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為q,則下列說(shuō)法正確的是( )

A.D形盒之間交變電場(chǎng)的周期為

B.質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大

C.質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大

D.質(zhì)子加速后可以什么都不改變直接對(duì)α粒子加速

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n1 500匝,橫截面積S20 cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r1.0 Ω,R14.0 Ω,R25.0 ΩC30 μF.在一段時(shí)間內(nèi),穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化,螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)B的方向向下為正方向.求:

1)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率

2)電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶電量

3)閉合S,某時(shí)刻若磁場(chǎng)突然消失,流經(jīng)R2的電荷量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C三個(gè)半徑相同的小球穿在兩根平行且光滑的足夠長(zhǎng)的桿上,三個(gè)球的質(zhì)量分別為mA=3 kg mB=2 kg, mC=1 kg,三個(gè)小球的初狀態(tài)均靜止,BC兩球之間連著一根輕質(zhì)彈簧,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),F(xiàn)給A一個(gè)向左的初速度v0=10 m/sA、B碰后A球的速度依然向左,大小為2 m/s,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.AB的碰撞是彈性碰撞

B.AB碰撞后,球B的最小速度可為0

C.AB碰撞后,彈簧的最大彈性勢(shì)能可以達(dá)到72J

D.AB碰撞后,球B速度最小時(shí)球C的速度可能為16 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示五幅圖分別對(duì)應(yīng)五種說(shuō)法,其中正確的是__________

A. 甲圖中微粒運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),即布朗運(yùn)動(dòng)

B. 乙圖中當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí),它們間相互作用的引力和斥力大小相等

C. 丙圖中食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的

D. 丁圖中小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用

E. 戊圖中潔凈的玻璃板接觸水面,要使玻璃板離開(kāi)水面,拉力必須大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之間存在吸引力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,是測(cè)量液面高度h的電容式傳感器,在金屬線芯的外表面涂上一層絕緣物質(zhì),放入導(dǎo)電液體中,連在計(jì)算機(jī)上就可以知道h的變化情況,并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,則下列說(shuō)法中正確的是(

A. 液面高度h變大,電容變大

B. 液面高度h變小,電容變大

C. 金屬線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個(gè)電極

D. 金屬線芯的兩側(cè)構(gòu)成電容器的兩個(gè)電極

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】理想變壓器原線圈兩端接入有效值為U的交流電源,燈泡恰好正常發(fā)光,如圖所示,F(xiàn)欲使燈泡變暗,可以采取的方法有( 。

A.僅減小交流電源的電壓

B.僅增大交流電源的頻率

C.保持Q的位置不動(dòng),僅將P向上滑動(dòng)

D.保持P的位置不動(dòng),僅將Q向上滑動(dòng)

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