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如图所示,一电荷量为q,质量为m的带正电粒子,经过水平方向的加速电场U,沿水平方向进入竖直方向的偏转电场U2,已知粒子从偏转电场下极板最左端的G点进入,恰从上极板最右端A点离开偏转电场,立即垂直射入一圆形区域的均强磁场内,AC是圆形磁场区域的一条沿水平方向的直径。粒子速度方向与AC成角,已知圆形区域的直径为D、磁感应强度为B,磁场方向垂直于圆平面指向外,,若此粒子在磁场区域运动过程中,速度的方向一共改变了,重力忽略不计,侧下列说法正确的是( )

A.粒子在磁场中运动速度大小为
B.该粒子在磁场中运动的时间为
C.偏离电场的板间距为d和板长L的比值
D. 加速电场和偏转电场所加电压比
ABD

试题分析:设粒子在磁场中圆周运动的半径为r.画出其运动轨迹如图,由几何知识得:


,解得:,故A正确.粒子在磁场中轨迹对应的圆心角为90°,则在磁场中运动的时间为,故B正确.设粒子离开偏转电场时竖直分速度为水平分速度为.则有:,又,联立解得:故C错误.加速过程,根据动能定理得:;偏转过程,竖直方向有:,又 ,则得:.故D正确.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素,制作了一个自动控制装置,如图所示,滑片P可在R2上滑动,在以O为圆心,半径为R=10cm的圆形区域内,有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d,连接在电路中,电源电动势E=91V,内阻r=1.0Ω,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上,OS2=2R,另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问:

(1)判断离子的电性,并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况?
(2)如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点,电压表的示数多大?
(3)电压表的最小示数是多少?要使离子打在荧光屏N点的右侧,可以采取哪些方法?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图1是某同学设计的电容式位移传感器

原理图,其中右板为固定极板,左板为可动极板,
待测物体固定在可动极板上。若两极板所带电量
Q恒定,极板两端电压U将随待测物体的左右移动
而变化,若U随时间t的变化关系为Uatb
ab为大于零的常数),其图象如图2所示,
那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体
位移随t变化的图线是(设t=0时物体位移为零)
A.①和③
B.②和④
C.②和③
D.①和④

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

平行板电容器所带的电荷量Q=3.0×10-10C,它的两平行板之间的电压为2.0V,则它的电容为______μF,如果两平行板的带电荷量各减少了一半,则两平行板的电势差为______V,电容器的电容为______μF.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,S闭合时,平行板电容器两板间有一个带电微粒处于静止状态,若将S断开后M板上移,则以下说法正确的是(  )
A.S闭合时,R中有向左的瞬间电流
B.S断开后M板上移,微粒仍能保持静止
C.S断开后M板上移,微粒电势能将增大
D.M、N两板的电势差将增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图所示.电子原来静止在左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法中正确的是:
A.从t=0时刻释放电子,电子必将始终向右运动,直到打到右极板上
B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两极板间振动
C.从t=T/4时刻释放电子,电子必将在两极板间振动
D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将从左极板上的小孔中穿出

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,电子在电压为V1的加速电场中由静止开始运动,然后进入电压为V2的两块平行极板间的电场中,入射方向和极板平行。整个装置放在真空中,在满足电子能射出平行板区的条件下,一定能使电子的偏移量h变大的是
A.U1变大、U2变大
B.U1变小、U2变大
C.U1变大、U2变小
D.U1变小、U2变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向的夹角为45°,则下列结论正确的是
A.此液滴带负电
B.液滴做匀加速直线运动
C.合外力对液滴做的总功大于零
D.电场力做负功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两个长为L的平板板电容器,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知粒子电荷为2e,质量均为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:

(1)极板间的电场强度E;
(2)粒子在极板间运动的加速度a;
(3)粒子的初速度v0

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