[题目]带电粒子的电荷量与质量之比()叫做比荷.比荷的测定对研究带电粒子的组成和结构具有重大意义.利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷.如图所示为一种质谱仪的原理示意图.某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场.之后自O点沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中.最后打到照相底片上的P点.忽略重力的影响.当加速电场的电势差为U.匀强磁场的磁感应强度为B时.O� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】带电粒子的电荷量与质量之比（）叫做比荷。比荷的测定对研究带电粒子的组成和结构具有重大意义。利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷。如图所示为一种质谱仪的原理示意图。某带电粒子从容器A下方的小孔飘入加速电场（其初速度可视为零），之后自O点沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片上的P点。忽略重力的影响。当加速电场的电势差为U，匀强磁场的磁感应强度为B时，O点与P点间的距离为L。

（1）请你说该带电粒子带正电还是带负电。

（2）求该带电粒子的比荷。

【答案】(1)正电 (2)

【解析】

（1）根据粒子在磁场中的运动轨迹，结合左手定则可知粒子带正电。

（2）带电粒子在加速电场中加速，根据动能定理

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力

由题知

解得带电粒子的比荷

练习册系列答案

（1）导体棒受到的安培力大小；

（2）导体棒受到的摩擦力大小。

【题目】两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则

A.A点的电场强度大小为零

B.q1与q2为异种电荷

C.NC间场强方向指向x轴正方向

D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功

【题目】如图所示，两根垂直纸面的直导线a、b通有大小相同的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等。若使P点的磁场方向向右，则

A.a中电流方向向外，b中电流方向向里

B.a中电流方向向外，b中电流方向向外

C.a中电流方向向里，b中电流方向向里

D.a中电流方向向里，b中电流方向向外

【题目】人类对未知事物的好奇和科学家们的不懈努力，使人类对宇宙的认识越来越丰富。

(1)开普勒坚信哥白尼的“日心说”，在研究了导师第谷在20余年中坚持对天体进行系统观测得到的大量精确资料后，提出了开普勒三定律，为人们解决行星运动问题提供了依据，也为牛顿发现万有引力定律提供了基础。

开普勒认为：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。行星轨道半长轴的三次方与其公转周期的二次方的比值是一个常量。实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。请你以地球绕太阳公转为例，根据万有引力定律和牛顿运动定律推导出此常量的表达式。

(2)天文观测发现，在银河系中，由两颗相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的恒星组成的双星系统很普遍。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，周期为T，两颗恒星之间的距离为d，引力常量为G。求此双星系统的总质量。

(3)北京时间2019年4月10日21时，由全球200多位科学家合作得到的人类首张黑洞照片面世，引起众多天文爱好者的兴趣。

同学们在查阅相关资料后知道：①黑洞具有非常强的引力，即使以3×108m/s的速度传播的光也不能从它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的倍，这个关系对于其他天体也是正确的。③地球质量me =6.0×1024kg，引力常量G= 6.67×10-11N m 2/ kg 2。

请你根据以上信息，利用高中学过的知识，通过计算求出：假如地球变为黑洞，在质量不变的情况下，地球半径的最大值（结果保留一位有效数字）。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

【题目】如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中，运动到N点时静止，则从M点运动到N点的过程中（　　）

A.小物块所受电场力逐渐变大

B.小物块具有的电势能逐渐减小

C.M点的电势一定高于N点的电势

D.小物块电势能变化量的大小一定大于克服摩擦力做的功

【题目】如图所示是某一通关游戏的示意图，弹射器安装在长为l的轨道AB上可上下移动．弹射器能水平射出质量为m、速度大小可调节的弹丸(可视为质点)，弹丸射出口在B点的正上方．竖直平面内的半圆弧轨道BCD的半径为R，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直平面内．小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为α．只有弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P，游戏才能进入下一关．不计空气阻力，重力加速度为g．求:

(1)能射到P的弹丸重力势能变化的最大值．

(2)能射到P的弹丸射出时初速度的最大值．

(3)要使游戏进入下一关，弹射器离B点的高度．

【题目】如图是演示电容充电的电路图，图中C是平行板电容器，R是可变电阻。S接通后，电容器的上下两极板带有等量电荷，两极板间产生匀强电场。电容器充电后，断开开关S，若增大两板的距离，下列说法正确的是（）

A.平行板电容器的电容变大

B.平行板电容器极板的电量变大

C.平行板电容器两板间的电势差变大

D.平行板电容器两板间的的电场强度变大

【题目】如图所示，半径为R的光滑绝缘半圆形轨道BPD位于竖直平面内，P为与圆心登高的点，D为最高点，其下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，水平轨道的BC段粗糙且BC=R，AC段光滑，竖直线BD的左侧轨道处在水平向右的匀强电场中，电场强度，现有一质量为m、带+q的小滑块（质点）. 第一次从A点由静止释放，在小滑块到达C点时即撤去电场，小滑块恰好能滑到P点；第二次从A点静止释放小滑块，在小滑块到达C点时保持电场强度大小不变方向变为竖直向上（半圆形轨道BPD也在该电场中），小滑块恰好能滑到D点，求：

（1）小滑块与BC段的动摩擦因数；

（2）AC段的长度L；

（3）小滑块从D点落在水平轨道上到B点的距离。

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