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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

如圖所示，a、b為豎直正對(duì)放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場(chǎng)范圍足夠大，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一比荷為帶正電粒子以速度為v₀從兩板中間位置與a、b平等方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后從PQ邊界上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從PQ邊界上的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)，設(shè)M、N兩點(diǎn)距離為x（M、N點(diǎn)圖中未畫出）。則以下說(shuō)法中正確的是

A．只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，則x減小

B．只增大初速度v₀的大小，則x減小

C．只減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U的大小，則x不變

D．只減小為帶電粒子的比荷大小，則x不變

試題分析：粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v=v₀/sinθ，粒子在磁場(chǎng)中半徑r=mv/qB，x=2rsinθ，解x=2mv₀/qB，C正確。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖15-5-20所示，有a、b、c、d四個(gè)離子，它們帶同種電荷且電荷量相等，它們的速率關(guān)系為v_a＜v_b=v_c＜v_d，質(zhì)量關(guān)系為m_a=m_b＜m_c=m_d.進(jìn)入速度選擇器后，有兩種離子從速度選擇器中射出，由此可以判定( )

圖15-5-20

A．射向P₁的是a粒子	B．射向P₂的是b粒子
C．射向A₁的是c粒子	D．射向A₂的是d粒子

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，垂直紙面的兩平行金屬板M、N之間加有電壓，M板上O₁處有一粒子源，可不斷產(chǎn)生初速度為零的帶正電粒子，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，N板右側(cè)是一半徑為R的接地金屬圓筒，圓筒垂直于紙面且可繞中心軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O₂為N板上正對(duì)O₁的小孔，O₃、O₄為圓筒某一直徑兩端的小孔，開始時(shí)O₁、O₂、O₃、O₄在同一水平線上。在圓簡(jiǎn)上方垂直紙面放置一熒光屏，熒光屏與直線O₁O₂平行，圓筒轉(zhuǎn)軸到熒光屏的距離OP=3R。不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用。

（1）若圓筒靜止且圓筒內(nèi)不加磁場(chǎng)，粒子通過(guò)圓筒的時(shí)間為t，求金屬板MN上所加電壓U
（2）若圓筒內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓筒繞中心軸以某一角速度逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)MN間的電壓使粒子持續(xù)不斷地以不同速度從小孔O₂射出電場(chǎng)，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過(guò)圓筒打到熒光屏上產(chǎn)生亮斑。如果在熒光屏PQ范圍內(nèi)的任意位置均會(huì)出現(xiàn)亮斑，

。求粒子到達(dá)熒光屏?xí)r的速度大小

的范圍
（3）在第（2）問(wèn)情境中，若要使進(jìn)入圓筒的粒子均能從圓筒射出來(lái)，求圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示，在一二象限內(nèi)

范圍內(nèi)有豎直向下的運(yùn)強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)的上邊界方程為

。在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)在第二象限中電場(chǎng)的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為q的正離子，在

處有一熒光屏，當(dāng)正離子達(dá)到熒光屏?xí)r會(huì)發(fā)光，不計(jì)重力和離子間相互作用力。

（1）求在

處釋放的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度。
（2）若僅讓橫坐標(biāo)

的離子釋放，它最后能經(jīng)過(guò)點(diǎn)

，求從釋放到經(jīng)過(guò)點(diǎn)

所需時(shí)間t.
（3）若同時(shí)將離子由靜止釋放，釋放后一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點(diǎn)持續(xù)發(fā)出熒光。求該點(diǎn)坐標(biāo)和磁感應(yīng)強(qiáng)度

。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）．飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時(shí)間對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b之間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中心線進(jìn)入M、N間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右端的探測(cè)器。已知a、b間的電壓為U₀，間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，間距均為0.2L，不計(jì)離子重力及經(jīng)過(guò)a板時(shí)的初速度。

（1）若M、N板間無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，求出比荷為k（q/m）的離子從a板到探測(cè)器的飛行時(shí)間
（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U₁，請(qǐng)說(shuō)明不同的正離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的軌跡是否重合
（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知進(jìn)入a、b間的正離子有一價(jià)和二價(jià)兩種，質(zhì)量均為m，元電荷為e，試問(wèn)：
①要使所有離子均通過(guò)M、N之間的區(qū)域從右側(cè)飛出，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值
②要使所有離子均打在上極板M上，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在電子槍右側(cè)依次存在加速電場(chǎng)，兩水平放置的平行金屬板和豎直放置的熒光屏。加速電場(chǎng)的電壓為U₁。兩平行金屬板的板長(zhǎng)、板間距離均為d。熒光屏距兩平行金屬板右側(cè)距離也為d。電子槍發(fā)射的質(zhì)量為m、電荷量為–e的電子，從兩平行金屬板的中央穿過(guò)，打在熒光屏的中點(diǎn)O。不計(jì)電子在進(jìn)入加速電場(chǎng)前的速度及電子重力。

（1）求電子進(jìn)入兩金屬板間時(shí)的速度大小v₀；
（2）若兩金屬板間只存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求電子到達(dá)熒光屏的位置與O點(diǎn)距離的最大值

和此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）若兩金屬板間只存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U₂，電子會(huì)打在熒光屏上某點(diǎn)，該點(diǎn)距O點(diǎn)距離為

，求此時(shí)U₁與U₂的比值；若使電子打在熒光屏上某點(diǎn)，該點(diǎn)距O點(diǎn)距離為d，只改變一個(gè)條件的情況下，請(qǐng)你提供一種方案，并說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(20分)如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.15T，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在半徑R=0.20m的圓形區(qū)域內(nèi)，圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O，右端與邊界MN相切于x軸上的A點(diǎn)．MN右側(cè)有平行于x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．置于坐標(biāo)原點(diǎn)O的粒子源，可沿x軸正方向射出速度

的帶正電的粒子流，比荷為

．不計(jì)粒子重力．右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

現(xiàn)以過(guò)O點(diǎn)并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場(chǎng)區(qū)域按逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)90

．

求：
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑；
(2)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)過(guò)程中，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后，途經(jīng)MN進(jìn)入電場(chǎng)，求粒子經(jīng)過(guò)MN時(shí)離A點(diǎn) 最遠(yuǎn)的位置B到A點(diǎn)的距離L₁；
(3)通過(guò)B點(diǎn)的粒子進(jìn)人電場(chǎng)后，再次經(jīng)過(guò)MN時(shí)距B點(diǎn)的距離L ₂為多大?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB間存在與豎直方向成45°角斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E₁，BC間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E₂，AB間距為0.2 m，BC間距為 0.1 m，C為熒光屏，質(zhì)量m=1.0×10^－３kg，電荷量q=+1.0

10^－２C的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過(guò)b點(diǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)。若在BC間再加方向垂直紙面向外大小為B =" 1.0" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)b點(diǎn)偏轉(zhuǎn)到達(dá)熒光屏的O′點(diǎn)（未畫出）.取g =" 10" m/s².求：

⑴ E₁的大小；
⑵ 加上磁場(chǎng)后，粒子由b點(diǎn)到O′點(diǎn)電勢(shì)能的變化量. （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一混合正離子束先后通過(guò)正交的電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，如果這束正離子流在區(qū)域Ⅰ中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后偏轉(zhuǎn)半徑r相同，則它們一定具有相同的( 　)

A．速度　　

B．比荷

C．電荷量

D．質(zhì)量

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