题目内容


如图所示，某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的速度一定的α粒子，粒子质量为m，电荷量为q.为测定其从放射源飞出的速度大小，现让α粒子先经过一个磁感应强度为B，区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器，并打到置于板N的荧光屏上出现亮点．当触头P从右端向左移动到滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失．已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总电阻R0＝2r0，求：

(1)α粒子从放射源飞出速度的大小v0；

(2)满足题意的α粒子在磁场中运动的总时间t；

(3)该半圆形磁场区域的半径R.


答案：(1)　(2)　(3)

解析：(1)由闭合电路欧姆定律，回路中的电流

I＝，两板间的电压U＝I·

对某一α粒子，在加速电场中应用动能定理得

－qU＝0－mv，联立解得v0＝

(2)由题意，α粒子向上射入磁场偏转90°后射出，后来又从O点返回磁场再偏转90°，最后向上射出磁场，故所求t＝T×2，又T＝，联立解出t＝

(3)设α粒子在磁场中的轨迹半径为r，则qv0B＝m

由题意，R＝，又v0＝，解得R＝


练习册系列答案
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如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图(甲)所示的位置,经过8 s后指针指示在如图(乙)所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为(　　)

A.11 m/s2     B.5.0 m/s2

C.1.4 m/s2 D.0.6 m/s2

关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是

A.光电子的最大初动能与入射光的频率无关

B.光电流强度与入射光强度无关

C.用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大

D.对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应

如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中(　　)

A．洛伦兹力对小球做正功

B．洛伦兹力对小球不做功

C．小球运动轨迹是抛物线

D．小球运动轨迹是直线

当你在享受电带来的高质量生活时，是否关注过用电安全？一份关于家庭用电环境的调查引起了某研究性学习小组的兴趣．

(1)研究性学习小组经讨论得出家庭用电不安全事例主要有：电器漏电、线路老化、________________、______________等，并提出猜想：

(a)家庭电路连接有熔丝(保险丝)，应该是安全的；(b)熔丝只能保护电路，而不能保护人．某同学说：我家还安装了漏电保护器，很安全的．

于是，大家决定探究熔丝和漏电保护器在电路中的作用，小组同学汇总资料并绘制如图所示电器漏电示意图．

①熔丝是一种合金丝，当电路中的电流超过熔丝的额定电流时，它就会熔断．

②当通过人体的电流大于30毫安时，将有生命危险．

③漏电保护器是防止电流泄漏的装置，如果火线与零线中的电流不同，它将切断电源．

综合上述图、表，能够支持猜想(b)的资料有________、________(从①、②、③中选择)，理由________．电路中，若用铜丝代替熔丝，可能出现的危害是________________．

(2)结合资料③，你认为下图中四种(A、B、C、D)漏电保护器的安装方法正确的有(　　)

(3)细心的同学发现上图中有一处用电不安全隐患．请将图中不安全因素用笔圈出．

(4)观察下图，若淋浴器发生漏电可导致其外壳带电，请分析其危险性：________.为了更加合理和安全地使用电热淋浴器，该研究小组在理论上设计了B、C两种方案(如下图)，图中的R相当于保护电阻．根据已有知识判断，可行方案是________(填“B”或“C”)，理由是__________________________________________________．

如图所示，A、B均为半个绝缘正方体，质量为m，在A、B内部各嵌入一个带电小球，A带电量为＋q，B带电量为－q，且两个小球的球心连线垂直于AB接触面．A、B最初靠在竖直的粗糙墙上．空间有水平向右的匀强电场，场强大小为E，重力加速度为g.现将A、B无初速度释放，下落过程中始终相对静止，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是(　　)

A．两物块下落的加速度大小均为g

B．两物块下落的加速度大小应小于g

C．A、B之间接触面上的弹力为零

D．B受到A的摩擦力作用，方向沿接触面向上

某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约2Ω，电压表(0～3V　约3kΩ)，电流表(0～0.6A　约1.0Ω)，滑动变阻器有R1(10Ω　2A)和R2(100Ω　0.1A)各一只．

(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)．

(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．

(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U－I图像，由图可较准确地求出电源电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.

如图所示，在磁感强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为l的单匝正方形闭合导线框，电阻为R.

(1)当线框从位置Ⅰ(线框平面⊥磁感线)匀速转到位置Ⅱ(线框平面∥磁感线)的过程中，若角速度为ω，则线框中的平均感生电动势E＝________.

(2)当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中，通过导线横截面的电量q＝________.

麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中提出了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．

(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示，求该光波的频率．

(2)图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线．光线a在玻璃砖中的光路已给出．画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数．

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