题目内容

【题目】(22分)如图所示，在两块水平金属极板间加有电压U构成偏转电场，一束比荷为带正电的粒子流（重力不计），以速度vo =104m/s沿水平方向从金属极板正中间射入两板。粒子经电场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场区域，O为圆心，区域直径AB长度为L=1m，AB与水平方向成45°角。区域内有按如图所示规律作周期性变化的磁场，已知B0=0. 5T，磁场方向以垂直于纸面向外为正。粒子经偏转电场后，恰好从下极板边缘O点与水平方向成45°斜向下射入磁场。求：

（1）两金属极板间的电压U是多大？

（2）若T0 =0.5s，求t=0s时刻射人磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t和离开磁场的位置。

（3）要使所有带电粒子通过O点后的运动过程中不再从AB两点间越过，求出磁场的变化周期T0应满足的条件。

【答案】（1）100V （2），射出点在AB间离O点（3）

【解析】

试题分析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，从O点射出使速度

代入数据得U=100V

（2）

粒子在磁场中经过半周从OB中穿出，粒子在磁场中运动时间

射出点在AB间离O点

（3）粒子运动周期，粒子在t=0、….时刻射入时，粒子最可能从AB间射出

如图，由几何关系可得临界时

要不从AB边界射出，应满足

得

练习册系列答案
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C. 用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子

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（1）计算A与B碰撞前瞬间A的速度大小；

（2）若在B的正前方放置一个弹性挡板，物块B与挡板碰撞时没有能量损失，要保证物块A和B能发生第二次碰撞，弹性挡板距离物块B的距离L不得超过多大？

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(1)经过O点时的速度；

(2)匀强电场的场强以及C点的坐标；

(3)线段CD的长度.

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A. 从A到B的过程中，小球的机械能守恒

B. 从A到B的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了0.45 J

C. 小球过B点时，橡皮筋上的弹力为0.2 N

D. 小球过B点时，橡皮筋上的弹力为1.2 N

【题目】（多选）在“探究加速度与力，质量的关系”的演示实验中，用总质量分别为M1和M2的托盘及砝码拉动质量相同的小车，托盘及砝码质量远远小于小车质量，俯视图如图所示。车中所放砝码的质量分别为ml，m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为xl，x2，则在实验误差允许的范围内，已平衡摩擦力，有 ( )

A. 当ml=m2，M1= 2M2时，xl=2x2

B. 当ml=m2，M1= 2M2时，x2=2xl

C. 当M1=M2，ml=2m2时，xl=2x2

D. 当M1=M2，ml=2m2时，x2=2xl

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