【題目】如圖所示為接地的金屬外殼長方體粒子發(fā)射腔，ABCD為矩形通道的入口，長BB'=L，高BC=d，空腔內(nèi)充滿沿BC方向的勻強(qiáng)電場E（大小未知），A'B'C'D'所在的無限大的平面右側(cè)空間充滿沿方向的勻強(qiáng)磁場B（大小未知）．質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電均勻粒子群以垂直于ABCD面大小為v0的速度持續(xù)向右進(jìn)入發(fā)射腔，粒子若打到金屬外殼將被吸收．粒子的重力和粒子間的相互作用力不計．

(1)若有50%的粒子能從A'B'C'D'面射出，且射出的粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后能全部從A'B'C'D'面返回發(fā)射腔內(nèi)，求電場強(qiáng)度E的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值；

(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小取(1)中的最小值，電場強(qiáng)度E的大小取為(1)中值的 (k>0)則能從A'B'C'D'面返回發(fā)射腔內(nèi)的粒子數(shù)占粒子總數(shù)的百分比為多少：

(3)部分粒子從A'B'C'D'，面返回發(fā)射腔內(nèi)后能再一次穿過ABCD面，若同一粒子兩次穿過ABCD面時都處于同一位置，則粒子能完成上述運(yùn)動過程的E的取值范圍及B和E所滿足的關(guān)系．

【答案】(1) ；(2)(3) ，（）

【解析】

（1）由類平拋運(yùn)動可知：

得

B越小，Δy越大，最大為d/2

故

（2）因為

與E無關(guān)

①若k＞1，則有超過一半的粒子射入磁場，但只有離上極板d/2范圍內(nèi)的粒子能返回發(fā)射腔，故η＝50%

②若k＜1/2，則y＞d，所有粒子均在電場中偏折打到金屬外殼上被吸收，無法進(jìn)入磁場，故η＝0

③若1≥k≥1/2，則y＞d/2射入磁場的粒子均能返回發(fā)射腔內(nèi)，

（3）返回同一位置的可能軌跡如下圖

由出電場和再次進(jìn)電場的角度對稱，可知第2次電偏的軌跡相當(dāng)于第1次電偏軌跡的延續(xù)

兩次電偏的時間相同

故返回電場區(qū)域，第2次電偏的偏折位移是第1次電偏的偏折位移的3倍，則

得

得

（）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d=2m，電阻不計，右端通過導(dǎo)線與阻值RL=4Ω的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長=2m，有一阻值r=2Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處（恰好不在磁場中）、CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖乙所示。在t=0至t=4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t=4s時使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動，已知從t=0開始到金屬棒運(yùn)動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的功率相同。求：

（1）小燈泡的電功率；

（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角，皮帶在電動機(jī)的帶動下，始終保持的速率運(yùn)動�，F(xiàn)把一質(zhì)量為的工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)時間，工件被傳送到的高處，取，求：

（1）工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)；

（2）工件相對傳送帶運(yùn)動的位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一傾角為30°的斜面體，將一質(zhì)量為m的矩形小物塊放置在斜面上，對其施加一斜向右上方的恒力F（其與平行斜面方向成30°角），物塊沿斜面上滑．一段時間后，撤去外力F，最終物塊將沿斜面下滑．整個過程中，物塊和斜面體間始終有擠壓，斜面體相對地面始終靜止，則下列關(guān)于地面對斜面體的摩擦力表述正確的是

A.撤去F前，物塊上滑過程，摩擦力可能為零

B.撤去F后，物塊上滑過程，摩擦力方向可能向右

C.撤去F后，物塊下滑過程，摩擦力可能為零

D.物塊在斜面上運(yùn)動全過程，摩擦力方向始終向左

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為糧袋的傳送裝置，已知AB間長度為L，傳送帶與水平方向的夾角為θ，工作時其運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，正常工作時工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動，以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) (　　)

A.糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，也可能相等或小

B.糧袋開始運(yùn)動的加速度為g(sin θ－μcos θ)，若L足夠大，則以后將一定以速度v做勻速運(yùn)動

C.若μ≥tan θ，則糧袋從A到B一定是一直做加速運(yùn)動

D.不論μ大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運(yùn)動，且a>gsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個教學(xué)用的直角三角板的邊長分別為a、b、c，被沿兩直角邊的細(xì)繩A、B懸吊在天花板上，且斜邊c恰好平行天花板，過直角的豎直線為MN。設(shè)A、B兩繩對三角形薄板的拉力分別為Fa和Fb，已知Fa和Fb及薄板的重力為在同一平面的共點(diǎn)力，則下列判斷正確的是（　�。�

A.薄板的重心在MN線上

B.薄板的重心在MN右側(cè)

C.＝

D.＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示某同學(xué)設(shè)計了用光電門傳感器“探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量M關(guān)系”的實(shí)驗．

(1)如圖甲所示，在小車上固定寬度為L的擋光片，將兩個光電門傳感器固定在相距為d的軌道上，釋放小車，傳感器記錄下小車經(jīng)過光電門的時間Δt1、Δt2，可以測得小車的加速度a＝________(用題中的符號L、D，Δt1、Δt2表示)．

(2)在該實(shí)驗中必須采用________法(填物理方法)，應(yīng)保持________不變，通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受的拉力大小，研究加速度a隨拉力F變化的規(guī)律．

(3)甲同學(xué)由于實(shí)驗時沒有注意始終滿足Mm的條件(m為鉤碼的質(zhì)量)，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是下圖中的________．

A.B.

C.D.

(4)乙、丙兩名同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗，畫出了各自得到的a－F圖線如圖乙所示，兩個同學(xué)做實(shí)驗時的哪一個物理量取值不同？_____________________________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。P是圓外一點(diǎn)，OP=3r。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子從P點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直于OP射出。己知粒子運(yùn)動軌跡經(jīng)過圓心O，不計重力。求

(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；

(2)粒子第一次在圓形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平面上放有截面為圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，對A施加一個水平向左的力F，使A緩慢地向左移動少許，在這一過程中（　　）

A. 墻壁對B的彈力先減小后增大B. A對B的彈力一直增大

C. A受到的摩擦力一直增大D. A受到的地面支持力不變

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