题目内容

(15分)如图甲所示，竖直放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中轴线，粒子源P可以连续地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子（初速不计），粒子在A、B间被加速后，再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出．已知金属板A、B间的电压UAB=U0，金属板C、D长度为L，间距d = ．两板之间的电压UCD随时间t变化的图象如图乙所示．在金属板C、D右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场分布在图示的半环形带中，该环形带的内、外圆心与金属板C、D的中心O点重合，内圆半径Rl = ．磁感应强度B0 =．已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期（电场变化的周期T未知），粒子重力不计．

        （1）求粒子离开偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的最大距离；

        （2）若所有粒子均不能从环形磁场的右侧穿出，求环形带磁场的最小宽度；

                  

            

解：（１）设粒子进入偏转电场瞬间的速度为v0，

对粒子加速过程由动能定理得                             2分

进入偏转电场后，加速度                                   1分

设运动时间为t，则有                                        1分

只有t=T/2时刻进入偏转电场的粒子，垂直于极板方向偏移的距离最大

                                        2分

（２）t =时刻进入偏转电场的粒子刚好不能穿出磁场时的环带宽度为磁场的最小宽度．设粒子进入磁场时的速度为v，对粒子的偏转过程有

                               2分

解得：                       1分

在磁场中做圆周运动的半径为      2分

如图所示，设环带外圆半径为R2，　

                      2分

解得：R2=L                            1分

所求d= R2-R1 =                 1分

练习册系列答案
相关题目
如图乙同种材料两木板通过一小段圆弧连接成一个斜面和水平面部分，现要测量正方体小铁块A、B和这木板间的动摩擦因数μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足够长，重力加速度为g）
（1）用 20 个等分刻度的游标卡尺测定小铁块A的边长d如图丙，测得长度为d=
2.020
2.020
cm．
（2）若用螺旋测微器测长15.033mm铁块B的长度，请在图中标出各小方块中对应的螺旋测微器上的刻度值：
光电计时器是一种研究物体运动的常用计时器，其结构如图甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．从而可以算得物体的速度．
（3）将斜面体置于水平桌面上，斜面顶端 P 悬挂一铅垂线，Q 为锥尖与桌面的接触点，1和 2 是固定在斜面上的两个光电门（与之连接的电路未画出），让小铁块A由P点沿斜面滑下，小铁块通过光电门 1、2 的时间分别为△t1、△t2，用米尺测得 l、2 之间的距离为 L，则小铁块下滑过程中的加速度
a=
d2(△t12-△t22)
2L△t12△t22
a=
d2(△t12-△t22)
2L△t12△t22
； 再利用米尺测出
PQ的距离h
PQ的距离h
、
斜面部分长度
斜面部分长度
，就可以测得动摩擦因数μ．
（4）若再测铁块B和板间动摩擦因数μ?时，光电计时器出现故障不能使用，现只利用米尺完成实验，若已测得PQ高为h，则只需要再测
让滑块从斜面上的P点由静止滑下，最后停在C点，用米尺量出QC长度x
让滑块从斜面上的P点由静止滑下，最后停在C点，用米尺量出QC长度x
．（要求只能再测一个物理量）测得的动摩擦因数μ=
h
x
h
x
????（用已知量和测定的物理量所对应的字母表示）
（2012?湛江一模）某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验．
①他采用如图甲所示的实验电路进行测量，图乙给出了实验所需要的各种仪器，请你按电路图把实物连成实验电路．
②这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了以下表格中．请你根据这些数据在坐标系中画出U-I图线．根据图线求出电池的电动势E=
1.48
1.48
V，内阻r=
0.51
0.51
Ω．
次数 1 2 3 4 5
I
A
 0.15 0.25 0.36 0.45 0.56
U
V
 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20
③这位同学对以上实验的系统误差进行了分析．其中正确的是
AC
AC
．
A．主要是由电压表的分流引起的
B．主要是由电流表的分压引起的
C．电动势测量值小于真实值
D．内阻测量值大于真实值．
要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L=
 
mm；
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（2）用螺旋测微器测量其直径如上图乙所示，由图可知其直径D=
 
mm；
（3）用伏安法较精确地测量该圆柱体的电阻Rx，现有的器材和规格如下：
待测圆柱体电阻Rx（其阻值约为200Ω）；电流表A（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电压表V（量程0～3V，内阻约20kΩ）；直流电源E（电动势4V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；开关S；导线若干．
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图丙框中画出测量的电路图．
（4）若测待测圆柱体电阻Rx时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ=
 
．（不要求计算，用题中所给字母表示）
（2011?海淀区一模）（1）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是
AC
AC

    A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
    B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处
    C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．
（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？
②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做？
（3）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为
50.15
50.15
mm；
②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为
4.700
4.700
mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为
220
220
Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效数字）

(1)(2分)在用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验中提供了如下器材：

①待测电阻Rx(约100 Ω)；

②直流毫安表(量程0～20 mA，内阻约50 Ω)；

③直流电压表(量程0～3 V，内阻约5 kΩ)；

④直流电源(输出电压3 V，内阻可不计)；

⑤滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)；

⑥电键一个，导线若干条.

实验要求最大限度的减小误差，则毫安表的连接应选择__________(填“内接” 或“外接”)的连接方式；滑动变阻器的连接应选择__________(填“限流” 或“分压”)的连接方式。　

(2)(6分)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：

A.电压表 (量程3V)      B.定值电阻R0(阻值4Ω，额定功率4W)

C.电流表 (量程3A)      D.电流表 (量程0.6A)

E.滑动变阻器R(阻值范围0—20Ω，额定电流1A)

①电流表应选____________；(填器材前的字母代号)。

②根据实验数据作出U—I图像(如图乙所示)，则蓄电池的电动势E ＝_________V，内阻r =________Ω；（均保留三位有效数字）

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