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    方向射出磁场.不计粒子重力.求 (1)电场强度大小E, (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r,(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t. 西城高三物理期末试卷 第7页 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    粒子扩束装置示意图如图甲所示，它是由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场和荧光屏组成。粒子源A 产生带正电的粒子质量均为m，电荷量均为q，由静止开始经加速电场加速后，沿平行于两水平金属板从正中央连续不断地射入偏转电场。偏转电场的极板间距为d，两金属板间电压U1随时间t变化规律如图乙所示， 其中电压变化周期为T，电压最大值。设加速电压，匀强磁场水平宽度为，竖直长度足够长，磁场方向垂直纸面向外，竖直放置的荧光屏与磁场右边界重合。已知粒子通过偏转电场的时间为T，不计粒子重力和粒子间相互作用。求：

    （1）偏转电场的极板长度L1；

    （2）粒子射出偏转电场的最大侧移y1；

    （3）调整磁感应强度B的大小，可改变粒子束打在荧光屏上形成的光带的位置。B取何值时，粒子束打在荧光屏上的光带位置最低？光带的最低位置离中心O点的距离h为多少？

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    粒子扩束装置如图甲所示，由粒子源、加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。粒子源A产生相同的带正电粒子(粒子质量为m，电荷量为q，其所受重力不计)由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行于导体板的方向从两极板正中央射入偏转电场。偏转电场的极板间距为d，偏转电场的电压如图乙所示(已知偏转电场的周期为T，偏转电场的电压最大值)，加速电场的电压为。偏转磁场水平宽度为、竖直长度足够大，磁场右边界为竖直放置的荧光屏，磁场方向垂直纸面向外。已知粒子通过偏转电场的时间为T.不考虑粒子间相互作用。求：

    (1)偏转电场的极板长度L1

    (2)粒子射出偏转电场的最大侧移量)ymax

    (3)求磁感应强度B为多少时，粒子能打到荧光屏上尽可能低的位置，求最低位置离中心点O的距离h。

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    （17分）从粒子源不断发射相同的带电粒子，初速可忽略不计，这些粒子经电场加速后，从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP，如图14所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，其中PQ的中点S开有小孔，外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时，这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷（）

     

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    （17分）从粒子源不断发射相同的带电粒子，初速可忽略不计，这些粒子经电场加速后，从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP，如图14所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，其中PQ的中点S开有小孔，外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时，这些粒子刚好经过孔S打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷（）

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    从粒子源不断发射相同的带电粒子，初速可忽略不计，这些粒子经电场加速后，从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP，如图所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，其中PQ的中点S开有小孔，外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时，这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。

    （1）画出带电粒子在磁场中的运动轨迹并作出圆心的位置

    （2）请说明粒子的电性求出粒子的比荷（）。

     

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    第Ⅰ卷：选择正确答案(每小题3分共48分)

        (11~16题，全部选对得3分，选不全得1分，有选错或不答的得0分．)

    1．C　2．A　3．D　4．B　5．D　6．C　7．A　8．C　9．B　10．D

    11．AB　12．ABD　13．BC　14．AD　1 5．BCD　16．ABD

    第Ⅱ卷：计算题(共5题，52分)(不同解法，只要正确同样相应给分。)

    17．(9分)

    解：(1)物体受力如右图所示    (1分)

           由牛顿运动定律    mgsinθ－μN=ma            (1分)

                                 N－mgcosθ=0           (1分)

            解得    a=gsinθ－μgcosθ=3．6m／s2          (1分)

         (2)由                 v2=2aL                     (1分)

            求出              v=6m／s                    (1分)

         (3)由匀变速直线运动规律  0－v2=2a′s              (1分)

            由牛顿第二定律    μ′mg=ma′                (1分)

            解得               μ′=0．8                  (1分)

    18．(9分)

    解：(1)万有引力提供向心力G    (2分)

           求出    M=                        (1分)

        (2)月球表面万有引力等于重力  G=mg月          (2分)

           拙      g=                                           (1分)

        (3)根据  ρ=         V=                (2分)

           求出  ρ=                         (1分)

    19．(10分)

    解：(1)根据法拉第电磁感应定律E==n?S      (3分)

    求出         E=1.2(V)                        (1分)

    (2)根据全电路欧姆定律  I==0.12(A)   (1分)

    西城高三物理期末测试参考答案共3页 第1页

           根据        P=I2R1                            (1分)

           求出        P =5.76×10-2(W)                  (1分)

        (3)S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q

        电容器两端的电压    U= IR2=0.6(V)              (1分)

          流经R2的电量        Q= CU=1.8×10-5(C)        (2分)

    20．(12分)粒子的运动轨迹如右图所示                   (1分)

        (1)设粒子在电场中运动的时间为t1

           x、y方向     2 h= v0 t1    h= at21               (2分)

           根据牛顿第二定律  Eq= ma                     (1分)

           求出              E=                    (1分)

        (2)根据动能定理  Eqh=mv2－mv02               (1分)

          设粒子进入磁场时速度为v，根据Bqv=m         (1分)

          求出                    r=              (1分)

        (3)粒子在电场中运动的时间  t1=                 (1分)

           粒子在磁场中运动的周期  T==         (1分)

           设粒子在磁场中运动的时间为t2  t2=T          (1分)

           求出       t=t1+t2=+                  (1分)

    21．(12分)

    解：(1)设小木块1碰前的速度为v1，从开始运动到碰前，根据动能定理

        mg sinθ?l－μmg cosθ?l=mv12-mv02         (2分)

           对小木块1和2，由动量守恒    mv1=2 mv                (1分)

           求出                 (1分)

    (2)碰撞前损失的机械能为   ΔE1=μmgcosθ?l            (1分)

    西城高三物理期未测试参考答案共3页    第2页

     

           因碰撞损失的机械能为  ΔE2=mv12-?2mv2            (1分)

           求出ΔE=ΔE1+ΔE2=mv02 +mgl(sinθ+μcosθ)       (1分)

        (3)对n个木块碰撞的全过程

           重力做的总功  WG=mglsinθ(1+2+3+……+n)= mglsinθ     (1分)

           克服摩擦做的总功

            Wf=μmgcosθ?l(1+2+3+……+n)= μmglcosθ            (1分)

            根据功与能的关系    WG+mv02 =Wf+ΔE总                      (2分)

            由以上各式求出      ΔE总=mv02 +mgl(sinθ－μcosθ)  (1分)

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    西城高三物理期未测试参考答案共3页    第3页

     


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