【题目】（16分）如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度为l，竖直宽度足够大，处在偏转电场的右边，如图甲所示。大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均能通过电场，穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上（已知电子的质量为m、电荷量为e）。求：
（1）如果电子在t=0时刻进入偏转电场，求它离开偏转电场时的侧向位移大小；
（2）通过计算说明，所有通过偏转电场的电子的偏向角（电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角）都相同。
（3）要使电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？
【答案】（1）
（2）见解析 （3）
【解析】
试题分析：（1）在t=0时刻，电子进入偏转电场，Ox方向（水平向右为正）做匀速直线运动，Oy方向（竖直向上为正）在0－t0时间内受电场力作用做匀加速运动，加速度
（2分）
在t0－2t0时间内做匀速直线运动，速度
（1分）
侧向位移
（2分）
解得：
（1分）
（2）设电子以初速度v0=vx进入偏转电场，在偏转电场中受电场力作用而加速，不管电子是何时进入偏转电场，在它穿过电场的2t0时间内，其Oy方向的加速度是
（电压为U0时）或者是0（电压为0时）
根据
，可得它在Oy方向上速度增加量都为
（2分）
因此所有电子离开偏转电场时的Oy方向的分速度都相等为
（2分）
Ox方向的分速度都为v0=vx，所有电子离开偏转电场的偏向角都相同 （1分）
（3）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ，电子进入匀强磁场后做圆周运动垂直打在荧光屏上，如下图所示，电子在磁场中运动的半径R为：
（2分）
设电子从偏转电场中出来时的速度为vt，则电子从偏转电场中射出时的偏向角为：
（1分）
电子进入磁场后做圆周运动，其半径R为：
（1分）
联立以上各式，解得：
（1分）
名师金手指领衔课时系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框bcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当d边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g．则( )
A. 线框d边进入磁场之前线框加速度=2g
B. 从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量
C. 整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL
D. 线框进入磁场时的速度大小
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【题目】某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只
的保护电阻
，实验电路如图所示，
(1)连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0，检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b、b、c、d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是________________。
(2)排除故障后，该同学顺利完成实验，根据数据在U-I图中描出图线，由图知：电池的电动势E=________，内阻r=______。
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【题目】如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电 B. 粒子在A点加速度小
C. 粒子在B点动能大 D. A、B两点相比，B点电势较低
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【题目】如图所示,在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学保持木板水平,调节盘和重物的总质量,使小车能拖动纸带沿木板匀速运动,记下此时盘和重物的总质量m0、小车的总质量M.知重力加速度为g。
在探究加速度与力的关系时,若测得盘和重物的总质量为m(mM),则小车所受的合外力为_______;当改变盘和重物的总质量重做实验时, _________(选填“需要”或“不需要”) 重新平衡摩擦力。
(2) 在探究加速度与质量的关系时,当改变小车的总质量时, ___________ (选填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
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【题目】如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管abcdf两端开口，ab、cd段竖直，bc、df段水平，ab=100cm，bc=50cm，cd=50cm，df=60cm。在水平段df内有一长l=10cm的水银柱，水银柱左端位于d点。已知大气压p0为75cmHg且保持不变，不考虑弯管部分的体积。最初管内气体的温度为27℃．现将玻璃管a端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使a端恰好位于水银面下10cm处。
①若缓慢升高气体的温度，求水银柱右端到达f点时气体的温度；
②若缓慢降低气体的温度，求水银柱刚好全部进入cd段时气体的温度。
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【题目】如图甲所示，边长为L的正方形单匝线框水平放置，左侧一半置于沿竖直方向的匀强磁场中，线框的左侧接入电阻R，右侧接入电容器，其余电阻不计。若磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定竖直向下为正方向)，则在0~2t0时间内
A. 电容器a板带负电
B. 线框中磁通量变化为零
C. 线框中产生的电动势为
D. 通过电阻R的电流为
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【题目】有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方
的关系曲线。有下列器材可供选用：
A．电压表
(0～3V，内阻3kΩ)
B．电压表
(0～15V，内阻15kΩ)
C．电流表
(0～0.6A，内阻约1Ω)
D．定值电阻
E．定值电阻
F．滑动变阻器R(10Ω，2A)
G．学生电源(直流6V，内阻不计)
H．开关、导线若干
(1)实验中所用电压表应选用________，定值电阻应选用________(均用序号字母填写)。
(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在虚线框内画出满足实验要求的电路图。______
(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数
与此时小灯泡两端电压U的定量关系是________，下面四个图象中可能正确的是________。
A.
B.
C.
D.
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【题目】一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5 cm，电阻约为100 Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ。现提供以下实验器材
A．20分度的游标卡尺； B．螺旋测微器；
C．电流表A1（量程50 mA，内阻r1=100 Ω）；
D．电流表A2（量程100 mA，内阻r2约为40 Ω）；
E．电压表V2（量程15 V，内阻约为
）；
F．滑动变阻器R1（0～10 Ω，额定电流2 A）；
G．直流电源E（电动势为3 V，内阻很小）；
H．上述导电材料R2（长约为5 cm，电阻约为100 Ω）；
I．开关一只，导线若干。
请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=________mm。
（2）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号______。
（3）用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=________。
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