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    如图甲所示，两块互相平行，水平放置的金属板，上极板带正电，板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场垂直纸面向里，B=1.3×10-3T，两板间的电压U随时间而变化，变化情况如图乙所示，已知板长L=1.4 m,两板间距为d=0.3 m,当t=0时有一个α粒子(不计重力)(m=6.64×10-27 kg,q=3.2×10-19C)以速度v0=4×103 m/s从两板中央飞入。问：

    (1)α粒子能否从两金属板间的空间穿出?为什么?

    (2)若能穿出，需要多长时间?

    (1)能 见解析 (2)6.5×10-4 s

    解析：(1)能够穿出.理由如下：

    电场与磁场同时存在时：

    F电=qE=qU/d=3.2×10-19×1.56/0.3=1.664×10-18(N)

    f洛=qv0B=3.2×10-19×4×103×1.3×10-3

    =1.664×10-18(N)

    可见，这时α粒子做匀速直线运动。

    当只存在磁场时，由于只受洛伦兹力，α粒子应做匀速圆周运动。设半径大小为R，则qv0B=m

    所以，R=m=6.385×10-2 m

    圆周运动的直径：

    D=2R=12.77×10-2 m＜d/2

    因而α粒子做匀速圆周运动时不会打到极板上，圆周运动的周期

    T==1.0×10-4 s

    所以，粒子做匀速圆周运动的周期恰好等于电压变化的半周期，因此，在只有磁场存在的那个时间段，α粒子做圆周运动，在该时间段结束时，α粒子恰好回到原处，且速度大小和方向没有变化。根据上述计算和分析可知道，α粒子的运动轨迹如图所示。

    (2)综上所述，α粒子做匀速圆周运动时并不前进，而做匀速直线运动的时间与做匀速圆周运动的时间相同，n次后α粒子飞出了极板，设粒子做直线运动的时间为t1,则t1=L/v0= s=3.5×10-4 s

    因此，粒子飞出两板间的时刻，正好处在粒子做直线运动的时间段上，因此α粒子是匀速直线飞出的。并且粒子在两板间做了3次匀速圆周运动，故做匀速圆周运动的总时间为t2=3T=3.0×10-4 s

    所以，α粒子穿过两板间所用的总时间为t=t1+t2=6.5×1 -4 s


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    如图所示，在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统．甲处A为固定的激光光源，它竖直向下发出一束又细又亮的激光．B是正多面反射棱镜，这里只画出它相邻的三个反射面，该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转．C是带观察屏的望远镜．当撤去B时，激光束恰好直接射入望远镜．乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统，该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转．现调节甲、乙两地系统至某一静态时，激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中，试回答下列问题：
    （1）由此可推导出正多面反射棱镜的面数为
    8
    8
    ．
    （2）保持甲地的整个光学系统不动，让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度，是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中？（旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射）．
    答：
    是
    是
    （填是或否）．
    （3）若让甲地棱镜绕中心轴O旋转，其余部分不动．由于甲乙两地相隔较远，且光是以一定的速度在空气中传播的，故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像．但是适当调节转速，则可重新看到光源的像．若已知甲、乙两地间距离为s，光速为c，试求棱镜的最小转速是多少转∕秒？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统．甲处A为固定的激光光源，它竖直向下发出一束又细又亮的激光．B是正多面反射棱镜，这里只画出它相邻的三个反射面，该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转．C是带观察屏的望远镜．当撤去B时，激光束恰好直接射入望远镜．乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统，该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转．现调节甲、乙两地系统至某一静态时，激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中，试回答下列问题：
    （1）由此可推导出正多面反射棱镜的面数为______．
    （2）保持甲地的整个光学系统不动，让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度，是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中？（旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射）．
    答：______（填是或否）．
    （3）若让甲地棱镜绕中心轴O旋转，其余部分不动．由于甲乙两地相隔较远，且光是以一定的速度在空气中传播的，故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像．但是适当调节转速，则可重新看到光源的像．若已知甲、乙两地间距离为s，光速为c，试求棱镜的最小转速是多少转∕秒？

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年安徽省黄山市屯溪一中高一（上）入学考试物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图所示，在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统．甲处A为固定的激光光源，它竖直向下发出一束又细又亮的激光．B是正多面反射棱镜，这里只画出它相邻的三个反射面，该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转．C是带观察屏的望远镜．当撤去B时，激光束恰好直接射入望远镜．乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统，该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转．现调节甲、乙两地系统至某一静态时，激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中，试回答下列问题：
    （1）由此可推导出正多面反射棱镜的面数为______．
    （2）保持甲地的整个光学系统不动，让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度，是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中？（旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射）．
    答：______（填是或否）．
    （3）若让甲地棱镜绕中心轴O旋转，其余部分不动．由于甲乙两地相隔较远，且光是以一定的速度在空气中传播的，故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像．但是适当调节转速，则可重新看到光源的像．若已知甲、乙两地间距离为s，光速为c，试求棱镜的最小转速是多少转∕秒？

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