题目内容

某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示，abcd是一个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，荧光屏上的闪光能显示粒子从e孔射出，盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略，粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内，粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出，若已知fd=cd=L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力，请你根据上述条件求出带电粒子的比荷

带电粒子进入电场，经电场加速，根据动能定理有

粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示，

设圆周半径的R，在三角形中，有，

得

又

解得

练习册系列答案
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某同学设计了一个测定圆周运动角速度的实验在如图甲所示的装置中，利用喷漆桶能够向外喷射速度一定的油漆雾滴（喷射速度v0可选择不同值且为已知），一个直径为D=40cm的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线．雾滴所受的空气阻力极小，可忽略在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、D．将纸带从转台上取下来，展开平放，如图乙所示

已知v0＞
ω?Dπ
，请你帮该同学完成下列任务：
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为S，则
从图乙可知，在a、b、c、d四个点中速度最大的雾滴到标志线的距离S1=
0.70
0.70
cm．；
（2）若雾滴喷射速度为v0，试求解转台转动的角速度ω为多少？（用字母表示）
（3）若以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1/s，画出v0-1/s图线如图丙所示，试计算转台转动的角速度ω值．
（2005?南京二模）在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示．abcd是一个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置．盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可忽略．粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内．粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出．若已知fd=cd=L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力．请你根据上述条件求出带电粒子的比荷q/m．
（2011?湖北二模）某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验．他采用图（1）所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，一个直径为D的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线，在转台开始转动达到稳定角速度ω时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至靠近狭缝B且与之平行正对时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d．将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图（2）所示，如果不计雾滴所受的重力和空气阻力．

（1）用vmin表示四次实验中油漆雾滴的最小速度，若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内达到纸带环，则纸带环转动的角速度ω应满足的条件是：
ω=
vminπ
D
ω=
vminπ
D
．
（2）在满足（1）的条件下，若D=40cm，ω=2.4rad/s，由图（b）可知四次实验中喷射速度最大的雾滴速度vmax=
32
32
m/s．
某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．
（1）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a，则双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长v=1m/s．该同学测的L=1.0000m，双缝间距a=0.220mm，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距时，尺与点的中心位置如图乙所示．图乙中第一个光点到第四个光点的距离是
 
mm．实验中激光的波长λ=
 
m（保留两位有效数字）
（2）如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将
 
．（变大、变小、不变）
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I 利用图10中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落．打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．
（1）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有
 
．（填入正确选项前的字母）
A．天平B．秒表C．刻度尺
（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：
 
．
II（5分）为了测量电源的电动势和内阻，在实验室里我们通常采取图甲所示电路测量，请根据该电路图在图乙中连接实物图
 
．
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III某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．
（1）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长λ=
abL
．该同学测得L=1.0000m，双缝间距a=0.22mm，用带10分度游标的卡尺测感光片上的光点间距时，尺与点的中心位置如图乙所示．图乙中第一个光点到第四个光点的距离是
 
mm．实验中激光的波长λ=
 
m（保留两位有效数字）
（2）如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将
 
．（选填变大、变小、不变）
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