(15分)如圖甲，A、B兩板間距為，板間電勢差為U，C、D兩板間距離和板長均為L，兩板間加一如圖乙所示的電壓.在S處有一電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，經(jīng)A、B間電場加速又經(jīng)C、D間電場偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感強(qiáng)度為B.不計(jì)重力影響，欲使該帶電粒子經(jīng)過某路徑后能返回S處.求：

(1)勻強(qiáng)磁場的寬度L′至少為多少?

(2)該帶電粒子周期性運(yùn)動的周期T。

解析：

(1)AB加速階段，由動能定理得：     ①

偏轉(zhuǎn)階段，帶電粒子作類平拋運(yùn)動偏轉(zhuǎn)時(shí)間    ②

側(cè)移量  ③

設(shè)在偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)角為θ

則 

即θ＝   ④

由幾何關(guān)系：Ｒｃｏｓ45°＋Ｒ＝Ｌ′⑤

Ｒsin45°＝    ⑥

則 Ｌ′＝    ⑦

注：L′也可由下面方法求得：

粒子從S點(diǎn)射入到出偏轉(zhuǎn)電場，電場力共做功為Ｗ＝２ｑＵ   ⑧

設(shè)出電場時(shí)速度為ｖ′，有  解得ｖ′＝    ⑨

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑：

∴      ⑩

(2)設(shè)粒子在加速電場中運(yùn)動的時(shí)間為ｔ２

則ｔ２＝            （11）

帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期   （12）

實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度α＝２π－２θ＝           （13）

在磁場中運(yùn)動時(shí)間ｔ３＝          （14）

故粒子運(yùn)動的周期T＝２ｔ２＋２ｔ１＋ｔ３＝４Ｌ   （15）

評分標(biāo)準(zhǔn)：本題14分，第(1)問8分，其中①、②、③式各1分，④式2分，⑤、⑥、⑦式各1分.第(2)問6分，其中 （12）、（13）、（14）式各1分，（15）式2分。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上（如圖），并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫間的距離L=700mm．然后，接通電源使光源正常工作．

（1）已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖甲（a）所示，圖中數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號．（1）此時(shí)圖甲（b）中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=
1.16
1.16
 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖乙（a）所示，此時(shí)圖乙中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=
15.02
15.02
mm．
（2）利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋（或暗紋）間的距離△x=
2.31
2.31
mm；這種色光的波長λ=
6.60×102
6.60×102
nm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河池模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的
加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2；用刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1=
d
△t1
d
△t1
；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑塊加速度的表達(dá)式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為
8.15
8.15

沒有
沒有
mm．

（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度L=
 
mm；
精英家教網(wǎng)
（2）用螺旋測微器測量其直徑如上圖乙所示，由圖可知其直徑D=
 
mm；
（3）用伏安法較精確地測量該圓柱體的電阻Rx，現(xiàn)有的器材和規(guī)格如下：
待測圓柱體電阻Rx（其阻值約為200Ω）；電流表A（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約20kΩ）；直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干．
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請?jiān)趫D丙框中畫出測量的電路圖．
（4）若測待測圓柱體電阻Rx時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則該圓柱體材料的電阻率ρ=
 
．（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

(1)(2分)在用伏安法測量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中提供了如下器材：

①待測電阻Rx(約100 Ω)；

②直流毫安表(量程0～20 mA，內(nèi)阻約50 Ω)；

③直流電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約5 kΩ)；

④直流電源(輸出電壓3 V，內(nèi)阻可不計(jì))；

⑤滑動變阻器(阻值范圍0～15 Ω，允許最大電流1 A)；

⑥電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條.

實(shí)驗(yàn)要求最大限度的減小誤差，則毫安表的連接應(yīng)選擇__________(填“內(nèi)接” 或“外接”)的連接方式；滑動變阻器的連接應(yīng)選擇__________(填“限流” 或“分壓”)的連接方式�！�

(2)(6分)用如圖甲所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻。蓄電池的電動勢約為2V，內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A.電壓表 (量程3V)      B.定值電阻R0(阻值4Ω，額定功率4W)

C.電流表 (量程3A)      D.電流表 (量程0.6A)

E.滑動變阻器R(阻值范圍0—20Ω，額定電流1A)

①電流表應(yīng)選____________；(填器材前的字母代號)。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U—I圖像(如圖乙所示)，則蓄電池的電動勢E ＝_________V，內(nèi)阻r =________Ω；（均保留三位有效數(shù)字）

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