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【题目】如图,从离子源A发出的初速度为零、带电荷量为质量为的正离子,被电压为的电场加速后,沿中心轴线射入带电的平行板电容器。电容器的板长为、板间距离为,板间电压为。离子射出电场一段时间后又进入一个环状区域的匀强磁场,磁场的外半径为,宽度,磁场方向垂直于纸面向里,磁场的圆心与平行板电容器的中心重合,求:

(1)该离子进入偏转电场时速度的大小;

(2)为使该离子不能从磁场外边缘射出,磁场的磁感应强度的最小值;

(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出,离子在磁场中运动的最长时间。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)电场中加速,有

解得

(2)电场中类平抛,如图:

竖直方向有

水平位移

又有

解得

在最小磁场中做圆周运动,有

由几何关系得

解得

解得

(3)在磁场中运动速度一定,磁场不同,运动时间不同。图示为最长时间。圆周运动周期

由几何关系得

圆周运动时间

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,空间中存在着与水平方向成的光滑斜面轨道AB和圆心在O点的光滑圆弧轨道BC,两轨道相切于B点,圆弧半径为RAB。以OC为边界分为左右两部分,其中OC左边(含OC边)存在匀强电场E1OC右边存在匀强电场E2.当场强E1的方向水平向左时,在轨道上A点无初速释放一质量为m,电荷量为q的带正电小球,小球恰能在A点保持静止。仅将场强E1方向改变为竖直向下后,小球将沿轨道从C点水平飞出,进入匀强电场E2中。小球在E2中沿水平直线CD运动,最远到达离C点距离D点。(已知重力加速度为g)求:

(1)电场强度E1的大小;

(2)小球到达C点时对轨道的压力;

(3)场强E2的大小和方向。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有ab两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压强为p0(p01.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K时,活塞恰好离开ab;当温度为360K时,活塞上升了4cm.g10m/s2求:

活塞的质量;

物体A的体积.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为02,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g10m/s2,则物体在t=0t=12s这段时间内的位移大小为

A18m

B54m

C72m

D198m

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至高处,该过程的平均加速度约为。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向,实现变轨,最后该探测器在高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为,地球半径约为,万有引力常量为。探测器上升过程中重力加速度可视为不变,约为。则关于探测器的下列说法,正确的是(  )

A.直线上升过程的末速度约为

B.直线上升过程发动机的推力约为

C.直线上升过程机械能守恒

D.绕地球做匀速圆周运动的速度约为

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【题目】如图甲所示,一倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上,一个物块与一轻弹簧相连,静止在斜面上。现用大小为F=kt(k为常量,Ft的单位均为国际标准单位)的拉力沿斜面向,上拉轻弹簧的上端,物块受到的摩擦力随时间变化的关系图象如图乙所示,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是(

A.物块的质量为1.5kg

B.k的值为2.5N/s

C.物块与斜面间的动摩擦因数为

D.t=6s时,物块的速度大小为2.2m/s

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【题目】如图所示,竖直挡板MN右侧空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,电场强度E=100N/C,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T,场中A点与挡板的距离L=0.5m。某带电量q=+2.0×10-6C的粒子从A点以速度垂直射向挡板,恰能做匀速直线运动,打在挡板上的P1点;如果仅撤去电场,保持磁场不变,该粒子仍从A点以相同速度垂直射向挡板,粒子的运动轨迹与挡板MN相切于P2点,不计粒子所受重力。求:

(1)带电粒子的速度大小

(2)带电粒子的质量

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【题目】如图所示水平方向的勾强电场中,以O点为圆心的圆周上,有abcd四点,其中ac在同一竖直直径上,bd在同水平直径上。现将一个正点电荷Q放于O点,其电场跟匀强电场叠加后,形成叠加电场。关于叠加电场,下列说法正确的是(

A.ac两点的场强相同

B.ac且垂直于b d连线的平面为等势面

C.dO两点之间的电势差等于Ob两点之间的电势差

D.带负电的试探电荷在a点的电势能等于在c点的电势能

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示是使用光电管的原理图,当频率为的可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过。

(1)当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则阴极K的逸出功为_____(已知电子电荷量为e,普朗克常量h)。

(2)如果不改变入射光的强度,而增大入射光的频率,则光电子的最大初动能将_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)用不同频率的光照射某金属产生光电效应,测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,得到Ucν图象如图乙所示,根据图象求出该金属的截止频率νc=_____Hz,普朗克常量h=_____Js(已知电子电荷量e=1.61019C)。

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