题目内容

【题目】如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板C1D1、C2D2接在电压可调的电源上。长为L的两板中点为O1、O2，O1O2连线的右侧区域存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面C1处，从喷口连续不断喷出质量为m、水平速度为vo、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U0，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。

（1）判断墨滴所带电荷是正电还是负电，并求其电荷量q；

（2）求磁感应强度B的大小；

（3）现保持喷口方向不变，使入射速度减小到vo的一半，墨滴将能经过磁场后又回到O1O2左侧电场区域，当墨滴经过磁场刚回到中线O1O2时，将电压U调至多大，可以让墨滴从两金属板左侧C1C2之间离开电场？

【答案】（1）,负电荷（2）（3）

【解析】（1）墨滴在电场区域做匀速直线运动，有 得

由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知，墨滴带负电荷

（2）进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力做匀速圆周运动的向心力

考虑墨滴进入磁场和挡板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径R=d，由此可知

（3）根据题设，墨滴速度减小到时，设圆周运动半径为R’

有 得

则墨滴恰好经过半圆回到O2。

要使墨滴从两金属板左侧的C1C2之间离开电场，则墨滴应在电场力和重力作用下做匀速直线运动，从C2离开，即U1=U0

或做类平抛运动，最大偏向位移的墨滴从C1离开，则有

得

所以电压的调节范围是

练习册系列答案
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（1）b棒刚进入磁场时的速度大小；

（2）a棒刚进入磁场时两端的电压；

（3）为保持a棒以进入时的加速度做匀加速运动，需对a棒施加平行于导轨向下的外力F作用，求F随时间t的变化关系。

【题目】一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图6所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1∶16 ，下面正确的是 （ ）

A. 该原子核发生了α衰变

B. 反冲核沿小圆作顺时针方向运动

C. 原静止的原子核的原子序数为15

D. 沿大圆和小圆运动的粒子的周期相同

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(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；

(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。

【题目】如图所示为氢原子能级图，试回答下列问题：

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A. 打在P1点的粒子是

B. 打在P2点的粒子是和

C. O2P2的长度是O2P1长度的2倍

D. 粒子在偏转磁场中运动的时间都相等

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A. 根据可知，运行速度满足vA＞vB＞vC

B. 运转角速度满足ωA＞ωB＞ωC

C. 向心加速度满足aA＜aB＜aC

D. 运动一周后，A最先回到图示位置

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(1)下列物理量需要测量的是______(填写字母代号)．

A．重锤质量

B．重力加速度

C．重锤下落的高度

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(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的x1、x2、x3、x4写出重锤由B点到D点动能增量的表达式______．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是______(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减少量．

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