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    如图(a)所示，两平行金属板间接有如图(b)所示的随时间t变化的交流电压U，金属板间电场可看做均匀，且两板外无电场，板长L=0.2 m，板间距离d=0.1 m，在金属板右侧有一边界为MN的足够大的匀强磁场 区域，MN与两板中线OO'垂直，磁感应强度B=5×10-3 T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO'连续射入电场中，已知每个粒子的速度v0=105 m/s，比荷108 C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视为恒定不变。求：
    （1）带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压；
    （2）带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小；
    （3）证明：任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值，并计算两点间的距离。
    解：（1）设带电粒子刚好从极板边缘射出电场时电压为U
    ，得：U=25 V
    （2）带电粒子刚好从极板边缘射出电场时速度最最，设最大速度为vm，由动能定理得


    （3）设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ
    则任意时刻粒子进入磁场的速度大小
    粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R，
    设带电粒于从磁场中出射的位置与进入磁场的位置之间的距离为l，则有
    由上式可知，射出电场的任何一个带电粒子，进入磁场时的入射点与射出磁场时的出射点间距离为定值
    代入数据得，两点间的距离为l=0.4m
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    以下是几位同学对平抛运动的规律的探究，请据要求回答问题．
    （1）甲同学设计了如图A所示的演示实验，来研究平抛运动．两球置于同一高度，用力快速击打右侧挡板后，他观察到的现象是
    两球同时落地
    两球同时落地
    ，这说明
    平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
    平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
    ．
    （2）乙同学设计了如图B的演示实验，来研究平抛运动．轨道1安置在轨道2的正上方，两轨道的槽口均水平，且在同一竖直线上，滑道2与光滑水平板吻接．将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，他观察到的现象是
    球1落到光滑水平板上并击中球2
    球1落到光滑水平板上并击中球2
    ，这说明
    平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动．
    平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动．
    ．
    （3）丙同学利用频闪照相的方法，获取了做平抛运动小球的部分照片，如图C所示．图中背景是边长为5cm的小方格，A、B、C是摄下的三个小球位置，闪光的时间间隔为0.1s．小球抛出的初速度为
    1.5
    1.5
    m/s．小球经过C点的速度为
    3
    		5
    2
    3
    		5
    2
    m/s．（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

    （1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是
    ACD
    ACD

    A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
    B．斜槽轨道必须光滑
    C．斜槽轨道末端必须水平
    D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
    E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来
    （2）图b是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为
    1.6
    1.6
    m/s．
    （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为
    1.5
    1.5
    m/s；小球在B点的速度为
    2.5
    2.5
    m/s．（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图甲所示为研究平抛运动的实验装置：
    （1）现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面．这个实验
     

    A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律
    B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律
    C．不能说明上述AB规律中的任何一条
    D．能同时说明上述AB两条规律
    （2）若在实验中利用频闪照相机得到小球做平抛运动的频闪照片，还可以用来验证机械能守恒定律，如图乙是小球实验中的部分位置的频闪照片．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，已知小方格的边长L=1.6cm，频闪的频率为f=25Hz，则：
    ①小球平抛的初速度v0=
     
    m/s．小球在b点的速率为
     
     m/s（两空都取二位有效数字）．
    ②设小球的质量为m，重力加速度为g．为验证小球从b→c过程中机械能是否守恒，则应算出重力势能的减少量为
     
    ，动能的增加量为
     
     （用L、f、m、g表示），然后比较二者是否相等．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

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    （1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是______
    A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
    B．斜槽轨道必须光滑
    C．斜槽轨道末端必须水平
    D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
    E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来
    （2）图b是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s．
    （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s；小球在B点的速度为______m/s．（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年安徽省安庆市桐城中学高一（下）期中物理试卷（解析版） 题型：填空题

    如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

    （1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是   
    A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
    B．斜槽轨道必须光滑
    C．斜槽轨道末端必须水平
    D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
    E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来
    （2）图b是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为    m/s．
    （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为    m/s；小球在B点的速度为    m/s．（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）

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