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    如图所示，从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子（质量为m，电荷量为+q）。为测定其飞出的速度v0的大小，现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，α粒子恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器M板上的狭缝，并打到置于N板上的荧光屏上，此时通过显微镜头Q可以观察到屏上出现了一个亮点。闭合电键S后，调节滑动变阻器的滑动触头P，当触头位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好消失。已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总阻值R0=2r0。求：
    （1）请画出α粒子运动全过程的轨迹；
    （2）α粒子的速度v0的大小；
    （3）满足题意的α粒子，在磁场中运动的总时间t；
    （4）该半圆形磁场区域的半径R。
    解：（1）图“略”
    （2）由闭合电路的欧姆定律，回路中的电流强度
    两极板间的电压
    对某一α粒子，在加速电场中应用动能定理得：
    联立解出
    （3）由题意，“粒子向上射入磁场偏转90°后射出，后来又从O点返回磁场再偏转90°，最后向上射出磁场。故所求t=T×2
    又，
    联立解出
    （4）设α粒子在磁场中的轨迹半径为r，则
    由题意
    解出
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    如图所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场．A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为m，电荷量为g（g＞0）的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点P处．孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板L处有一固定档板，长为L的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q．撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能．小球从接触Q开始，经历时间To第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回．由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接触时小球电荷量的
    1
    k
    （k＞1）求：
    （l）小球第一次接触Q时的速度大小；
    （2）假设小球第n次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板，试导出小球从第n次接触Q，到本次向右运动至最远处的时间Tn的表达式；
    （3）若k=2，且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球间的滑动摩擦力为f=
    qE
    4
    ，试求带电小球最终停止的位置距P点的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?宣武区一模）如图所示，把中心带有小孔的平行放置的两个圆形金属板M和 N，连接在电压恒为U的直流电源上．一个质量为m，电荷量为q的微观正粒子，以近似于静止的状态，从M板中心的小孔进入电场，然后又从N板中心的小孔穿出，再进入磁感应强度为B的足够宽广的匀强磁场做中运动． 那么：
    （1）该粒子从N板中心的小孔穿出时的速度有多大？
    （2）该粒子在磁场中受到的洛仑兹力是多大？
    （3）若圆形板N的半径为R，如果该粒子返回后能够直接打在圆形板N的右侧表面上，那么该磁场的磁感应强度B至少为多大？

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    科目：高中物理 来源：2008年北京市丰台区高三物理二模 题型：038

    如图所示，从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子(质量为m，电荷量为＋q)．为测定其飞出的速度v0的大小，现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，α粒子恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器M板上的狭缝，并打到置于N板上的荧光屏上，此时通过显微镜头Q可以观察到屏上出现了一个亮点．闭合电键S后，调节滑动变阻器的滑动触头P，当触头位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好消失．已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总阻值R0＝2r0．求：

    (1)α粒子的速度υ0的大小；

    (2)满足题意的α粒子，在磁场中运动的总时间t；

    (3)该半圆形磁场区域的半径R．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子(质量为m，电荷量为+q)。为测定其飞出的速度v0的大小，现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，α粒子恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器M板上的狭缝，并打到置于N板上的荧光屏上，此时通过显微镜头Q可以观察到屏上出现了一个亮点。闭合电键S后，调节滑动变阻器的滑动触头P，当触头位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好消失。已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总阻值R0=2 r0。求：
      （1）α粒子的速度υ0的大小；
      （2）满足题意的α粒子，在磁场中运动的总时间t；
      （3）该半圆形磁场区域的半径R。

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