图8-3-2所示装置置于真空中.设带电粒子电荷量为+q.质量为m.加速电场电压U1.两极板距离d.忽略粒子重力和初速度.求粒子离开电场的速度v. 图8-3-2 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

图8-3-2所示装置置于真空中，设带电粒子电荷量为+q，质量为m，加速电场电压U₁，两极板距离d.忽略粒子重力和初速度.求粒子离开电场的速度v.

图8-3-2

解析：方法一：运用牛顿定律和运动学.

a===

v²=2ad=所以v=

方法二：运用动能定理.qU₁=mv²

同样可得v=.

答案：

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如图8-3-14所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内，溶液上方充满体积为V的氧气.玻璃导管一端插入密闭容器，另一端经胶皮管与U形管相连，U形管中装有一定量的水，两侧水面相平.将此装置放在黑暗中24小时后，U形管中两侧水面将出现高度差.试回答：

图8-3-14

(1)U形管中哪一侧水面上升？

(2)将此装置放置在黑暗中的目的是什么？

(3)U形管中两侧水面的高度差为h，容器内的氧气保持温度T不变，以ρ表示水的密度，以p₀、T₀表示标准状况下气体的压强和温度，以V_mol表示气体摩尔体积，实验时大气压强都为p₀，则可求得容器内的绿色植物因上述根本原因消耗了多少葡萄糖？(用化学方程式表示).

用如图8-6-6所示装置验证动量守恒定律，质量为m_A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m_B的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l，使悬线在A球释放前绷紧，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点（初始位置是水平的）时恰好与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角β处，B球落在地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D，保持α角不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点.

图8-6-6

（1）图中s应是B球初始位置到_________的水平距离.

（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得_________等物理量.

（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：p_A=_____，p_A′=_________, p_B=_______, p_B′=_________.

未来人类要通过可控热核反应取得能源，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料，称为“托卡马克”装置.如图8-3-21所示为这种装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界面的匀强磁场（b区域）围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束.设环形磁场的内半径R₁=0.50 m，外半径R₁=1.0 m，若磁场的磁感应强度B=1.0 T，被约束的离子比荷

=4×10⁷ C/kg.

图8-3-21

（1）完成核反应方程：+→+________________.

（2）若a区域中沿半径OM方向射入磁场的离子不能穿越磁场，粒子的速度不能超过多大？

（3）若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速率为2×10⁷ m/s的离子都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B′至少要有多大？

用如图8-6-6所示装置验证动量守恒定律，质量为m_A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m_B的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l，使悬线在A球释放前绷紧，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点（初始位置是水平的）时恰好与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角β处，B球落在地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D，保持α角不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点.

图8-6-6

（1）图中s应是B球初始位置到_________的水平距离.

（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得_________等物理量.

（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：p_A=_____，p_A′=_________,p_B=_______,p_B′=_________.