(2000年全國，21)如圖16－107所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r0．在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁強，磁感應(yīng)強度的大小為B．在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場．一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的S點出發(fā)，初速為零．如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？(不計重力，整個裝置在真空中)．

……


解析:

如圖16－108所示，帶電粒子從S出發(fā)，在兩筒之間的電場力作用下加速，沿徑向穿出a而進入磁場區(qū)，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動．粒子再回到S點的條件是能沿徑向穿過狹縫d．只要穿過了d，粒子就會在電場作用下先減速，再反向加速，經(jīng)d重

新進入磁場區(qū)．然后，粒子將以同樣方式經(jīng)過c、b，再經(jīng)過a回到S點．

設(shè)粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動的半徑為R，由洛侖茲力

由前面分析可知，要回到S點，粒子從a到d必經(jīng)過圓周．

所以半徑R必定等于筒的外徑r0，即R＝r0

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（08年全國卷Ⅰ）（12分）一直流電壓表，連成為1V，內(nèi)阻為1000Ω。現(xiàn)將一阻值在5000～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴大電壓表的連成。為求得擴大后量程的準確值，再給定一直流電源（電動勢E為6～7V，內(nèi)阻可忽略不計），一阻值R2=2000Ω的固定電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。

（1）為達到上述目的，將答題卡上對應(yīng)的圖連成一個完整的實驗電路圖。

（2）連線完成以后，當S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90 V；當S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70 V，由此可以計算出改裝后電壓表的量程為        V，電源電動勢為         V。


 

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科目：高中物理 來源： 題型：

   （05年全國卷Ⅰ）（20分）圖中B為電源，電動勢ε=27V，內(nèi)阻不計。固定電阻R1=500Ω，R2為光敏電阻。C為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長l1=8.0×10-2m，兩極板的間距d=1.0×10-2m。S為屏，與極板垂直，到極板的距離l2=0.16m。P為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的三個扇形a、b和c構(gòu)成，它可繞AA' 軸轉(zhuǎn)動。當細光束通過扇形a、b、c照射光敏電阻R2時，R2的阻值分別為1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一細電子束沿圖中虛線以速度v0=8.0×106m/s連續(xù)不斷地射入C。已知電子電量e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=9×10-31kg。忽略細光束的寬度、電容器的充放電時間及電子所受的重力。假設(shè)照在R2上的光強發(fā)生變化時R2阻值立即有相應(yīng)改變。

 

（1）設(shè)圓盤不轉(zhuǎn)動，細光束通過b照射到R2上，求電子到達屏S上時，它離O點的距離y。(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

（2）設(shè)轉(zhuǎn)盤按圖1中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動，每3秒轉(zhuǎn)一圈。取光束照在a、b分界處時t=0，試在圖2給出的坐標紙上，畫出電子到達屏S上時，它離O點的距離y隨時間t的變化圖線(0~6s間)。要求在y軸上標出圖線最高點與最低點的值。(不要求寫出計算過程，只按畫出的圖線評分。)

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科目：高中物理 來源： 題型：

在核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是”雙電荷交換反應(yīng)”,這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似,兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止狀態(tài),在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度v0向B球運動,如圖所示.C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D,在它們繼續(xù)向左運動的過程中,當彈簧長度變到最短時,長度突然被鎖定,不再改變,然后A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰撞后A、B都靜止不動,A與P接觸而不粘連,過一段時間,彈簧突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機械能損失),已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m.試求:(1)彈簧長度剛被鎖定后A球的速度.(2)在A球離開擋板P之后的運動過程中,彈簧的最大彈性勢能.(2000年全國高考試題)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一輛實驗小車可沿水平地面(圖中紙面)上的長直軌道勻速向右運動.有一臺發(fā)出細激光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上，到軌道的距離MN為d=10m，轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時間為T=60s.光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示.當光束與MN的夾角為45°時，光束正好射到小車上.如果再經(jīng)過△t=2.5s，光束又射到小車上，則小車的速度為多少(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?(2000年全國高考試題)【8】

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