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    如图a所示，间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连，平行导轨间距L=d/2，一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动，棒的右端存在一个垂直纸面向里，大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时，粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子，已知带电粒子质量为m，电量为q。粒子能从N板加速到M板，并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方，有一个环形区域内存在大小也为B，垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d，里圆半径为d，两圆的圆心与小孔重合。（粒子重力不计）
    （1）判断带电粒子的正负，并求当ab棒的速度为v0时，粒子到达M板的速度v；
    （2）若要求粒子不能从外圆边界飞出，则v0的取值范围是多少？
    （3）若棒ab的速度v0只能是，则为使粒子不从外圆飞出，则可以控制导轨区域磁场的宽度S（如图b所示），那该磁场宽度S应控制在多少范围内？
         
    解：（1）根据右手定则知，a端为正极，故带电粒子必须带负电
    Ab棒切割磁感线，产生的电动势
    对于粒子，据动能定理：
    联立(1)(2)两式，可得
    （2）要使粒子不从外边界飞出，则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切

    根据几何关系：  
    即
    而
    联立(3)(4)(5)可得
    故ab棒的速度范围：
    （3），故如果让粒子在MN间一直加速，则必然会从外圆飞出，所以如果能够让粒子在MN间只加速一部分距离，然后再匀速走完剩下的距离，就可以让粒子的速度变小了
    故：粒子在MN间的加速距离为
    而
    解得：
    对于棒ab：  
    故磁场的宽度应
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置．小车和车上砝码的总质量M，保持吊盘和盘中物块的总质量m不变，主要实验步骤如下：
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    a．平衡摩擦力：先不放小吊盘，在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到用手轻拨小车，打点计时器能打出一系列均匀的点，关闭电源．
    b．吊上小吊盘，放入适当的物块，将小车停在打点计时器附近，接通电源，后释放小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，关闭电源．
    c．改变小车中砝码的质量，重复步骤b．
    d．在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，s3，???．求出相应的加速度a．
    完成下列填空：
    ①如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E 是计数点，计数点间的距离如图所示，相邻计数点间时间间隔0.1s，根据图中数据可得，打下C点时小车的瞬时速度大小为
     
    _m/s，运动过程中小车的加速度大小为
     
    m/s2（结果保留2位有效数字）．
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    ②甲同学以
    1
    M
    为横坐标，a为纵坐标，在坐标纸上作出a-
    1
    M
    的图线的示意图如图b所示，图线上部弯曲的原因是：
     
    ．
    ③乙同学以M为横坐标，
    1
    a
    为纵坐标，在坐标纸上作出
    1
    a
    -M    关系图线的示意图可能会是图c中
     
    （选填“甲”或“乙”或“丙”）
    ④设图c中的图线斜率为k，则吊盘和盘中物块的总质量m=
     
    ．（用题中物理量的符号表示，重力加速度为g）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）以下是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是
     
    ．（填写正确说法前面的序号）
    A、在“用双缝干涉测光的波长”实验中，其他条件不变，换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距将变窄
    B、在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧与木板平面平行
    C、在“用单摆测定重力加速度”实验中如果摆长测量无误，但测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n-1
    D、在“验证机械能守恒定律”的实验中需要用到天平、打点计时器和刻度尺．
    E、在“描迹法画电场中的等势线”的实验中，塑料板上自下而上依次是导电纸、复写纸、白纸．
    F、在“验证动量守恒定律”实验中，斜槽可以不光滑，但必须保持其末端切线水平．
    （2）有一根细而均匀的中空柱状导电材料样品如图a所示，截面为同心圆环如图b所示，在样品两端面上有焊接良好的引出导线．样品长约5cm，教师用多用电表的欧姆挡预测电阻时，选择开关置于“×10”倍率挡，其示数如图c所示，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接用长度测量工具测量．现提供下列实验器材：精英家教网
    A．20等分刻度的游标卡尺
    B．螺旋测微器
    C．电流表A1（量程为50mA，内阻r1=100Ω）
    D．电流表A2（量程为3A，内阻r2约为0.1Ω）
    E．电压表V1（量程为3V，内阻r3约为10KΩ）
    F．电压表V2（量程为15V，内阻r4约为90KΩ）
    G．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）
    H．直流电源E（电动势12V，内阻r约1Ω）
    I．导电材料样品Rx（长约5cm，电阻约为图c测量值）
    J．开关一只，导线若干．
    不使用多用电表读数情况下，请根据上述实验器材设计一个尽可能精确的测量该样品内径d
    的实验方案，并回答问题：
    ①教师用多用电表预测的电阻值如图c所示，约为
     
    Ω
    ②用游标卡尺测得该样品的长度如图d所示，其示数L=
     
    mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图e所示，其示数D=
     
    mm．
    ③请选择合适的仪器：电流表选
     
     电压表应选
     
    （填所选器材前标号）．
    ④在虚框内画出实验电路图
     
    ．
    ⑤用ρ、L、D和测得量的符号来表示样品的内径d=
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图a所示，竖直平面内有两根光滑且不计电阻的长平行金属导轨，间距L．导轨间的空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场．将一质量m、电阻R的金属杆水平靠在导轨处上下运动，与导轨接触良好．
    （1）若磁感应强度随时间变化满足B=kt，k为已知非零常数．金属杆在距离导轨顶部L处释放，则何时释放，会获得向上的加速度．
    （2）若磁感应强度随时间变化满足B=
    B0c+dt2
    ，B0、c、d均为已知非零常数．为使金属杆中没有感应电流产生，从t=0时刻起，金属杆应在外力作用下做何种运动？列式说明．
    （3）若磁感应强度恒定为B0，静止释放金属杆．对比b图中从铝管顶部静止释放磁性小球在铝管中的下落．试从能量角度用文字分析两图中的共同点．

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    科目：高中物理 来源：2011年四川省成都七中高考物理模拟试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）以下是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是______．（填写正确说法前面的序号）
    A、在“用双缝干涉测光的波长”实验中，其他条件不变，换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距将变窄
    B、在“验证力的平行四边形定则”实验中拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧与木板平面平行
    C、在“用单摆测定重力加速度”实验中如果摆长测量无误，但测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n-1
    D、在“验证机械能守恒定律”的实验中需要用到天平、打点计时器和刻度尺．
    E、在“描迹法画电场中的等势线”的实验中，塑料板上自下而上依次是导电纸、复写纸、白纸．
    F、在“验证动量守恒定律”实验中，斜槽可以不光滑，但必须保持其末端切线水平．
    （2）有一根细而均匀的中空柱状导电材料样品如图a所示，截面为同心圆环如图b所示，在样品两端面上有焊接良好的引出导线．样品长约5cm，教师用多用电表的欧姆挡预测电阻时，选择开关置于“×10”倍率挡，其示数如图c所示，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接用长度测量工具测量．现提供下列实验器材：
    A．20等分刻度的游标卡尺
    B．螺旋测微器
    C．电流表A1（量程为50mA，内阻r1=100Ω）
    D．电流表A2（量程为3A，内阻r2约为0.1Ω）
    E．电压表V1（量程为3V，内阻r3约为10KΩ）
    F．电压表V2（量程为15V，内阻r4约为90KΩ）
    G．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）
    H．直流电源E（电动势12V，内阻r约1Ω）
    I．导电材料样品Rx（长约5cm，电阻约为图c测量值）
    J．开关一只，导线若干．
    不使用多用电表读数情况下，请根据上述实验器材设计一个尽可能精确的测量该样品内径d
    的实验方案，并回答问题：
    ①教师用多用电表预测的电阻值如图c所示，约为______Ω
    ②用游标卡尺测得该样品的长度如图d所示，其示数L=______mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图e所示，其示数D=______mm．
    ③请选择合适的仪器：电流表选______ 电压表应选______（填所选器材前标号）．
    ④在虚框内画出实验电路图______．
    ⑤用ρ、L、D和测得量的符号来表示样品的内径d=______

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