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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，由S點發出的電量為q、質量為m的靜止帶電粒子，被加速電壓為U，極板間距離為d的勻強電場加速后，從正中央垂直射入電壓為U的勻強偏轉電場，偏轉極板長度和極板距離均為L，帶電粒子離開偏轉電場后即進入一個垂直紙面方向的勻強磁場，其磁感應強度為B。若不計重力影響，欲使帶電粒子通過某路徑返回S點，求：

（1）簡要畫出粒子經磁場返回S點的路徑（粒子第二次進入電場時電場方向反向）。

（2）粒子第一次進入磁場時的速度大小？

（3）勻強磁場的寬度D至少為多少？

【答案】（1）見解析（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）如圖所示

（2）電場對粒子加速，由動能定理得： ①

由①式解得： ②

粒子在偏轉電場中做類似平拋運動，其加速度為： ③

粒子通過偏轉電場的時間為： ④

粒子在偏轉電場中的側移距離為： ⑤

側向速度為： ⑥

則粒子射出偏轉電場時的速度為： ⑦

（3）粒子以速度進入磁場做勻速度圓周運動的洛侖茲力為向心力，設運動半徑為R：

⑧

由⑧式解得： ⑨

則磁場寬度為：

⑩

練習冊系列答案

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【題目】如圖所示電路中，電源內阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表。閉合開關S，將滑動變阻器R2的滑片向左滑動，電流表和電壓表示數變化量的大小分別為△I、△U，下列結論正確的是（）

A. 電流表示數變小，電壓表示數變大

B. 電流表和電壓表示數均變小

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【題目】甲同學設計了如圖甲所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2阻值，實驗器材有：待測電源E（不計內阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V（量程為1．5V，內阻很大），電阻箱R（0~99．99Ω），單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干．

（1）先測電阻R1的阻值．請將甲同學的操作補充完整:

A．閉合S1,將S2切換到a，調節電阻箱，讀出其示數r和對應的電壓表示數U1，

B．保持電阻箱示數不變，，讀出電壓表的示數U2;

C．則電阻R1的表達式為R1= ．

（2）甲同學已經測得電阻R1=4．8Ω，繼續測電源電動勢E和電阻R2的阻值．該同學的做法是：閉合S1,將S2切換到a,多次調節電阻箱,讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據,繪出了如圖乙所示的圖線,則電源電動勢E= V,電阻R2= Ω．若在（2）步驟中考慮電壓表的分流作用，甲同學測得的電動勢（選填“大于”、“小于”或“等于”）真實值．

（3）利用甲同學設計的電路和測得的電阻R1，乙同學測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調節電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了相應的圖線，根據圖線得到電源電動勢E和電阻R2．這種做法與甲同學的做法比較，由于電壓表測得的數據范圍（選填“較大”、“較小”或“相同”），所以同學的做法更恰當些（選填“甲”或“乙”）．

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【題目】相距很近的平行板電容器AB,A、B兩板中心各開有一個小孔．如圖甲所示,靠近A板的小孔有一電子槍,能夠持續均勻地發射電子,電子的初速度為v0,質量為m,電量為e，在AB之間加上圖乙所示交變電壓,其中0＜k＜1，;緊靠B板的偏轉電場的電壓也等于U0，板長為L，兩板間距為d，偏轉電場的中軸線（虛線）過A、B兩板中心,距偏轉極右端L/2處垂直中軸線放置很大的熒光屏PQ．不計電子的重力和它們之間的相互作用，電子在電容器AB中的運動時間忽略不計．