正对的平行板MN.PQ.长L=4m.宽d=4m.两板间有垂直于板且由PQ板指向MN板的匀强电场.半径R=2m的圆形区域内存在匀强磁场.磁场方向垂直于圆面指向纸外.磁感应强度B=1.0T.圆心在MN板的延长线上.且圆周刚好过MN板右端点N.一荷质比.带正电的粒子.以v=0.5m/s的速度沿两平行板的中轴线方向射入匀强电场发生偏转.恰好由MN板右端点N的边缘进入圆形匀强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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正对的平行板MN、PQ，长L=4m，宽d=4m，两板间有垂直于板且由PQ板指向MN板的匀强电场.半径R=2m的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外，磁感应强度B=1.0T，圆心在MN板的延长线上，且圆周刚好过MN板右端点N.一荷质比，带正电的粒子，以v=0.5m/s的速度沿两平行板的中轴线方向射入匀强电场发生偏转，恰好由MN板右端点N的边缘进入圆形匀强磁场，离开磁场后最终打到PQ板上.求：（1）粒子落到PQ板上的位置；（2）粒子从进入电场到最终落到PQ板所经历的总时间t.

解答：粒子在电场中类平抛运动，设到达MN板右端点N时，垂直板向上的分速度为v_y

L=vt （1分）

（1分）

得：（1分）

由（1分）

得粒子进入磁场时方向与NO成角. （1分）

设粒子在磁场中圆周运动半径为r，其运动轨迹如图所示，由D点离开磁场，为轨迹圆的圆心，由

（1分）

得（1分）

又设N与ND的夹角为γ，由几何关系知：

（1分）

可得：（1分）

其中，

得：（1分）

即轨迹圆的圆心在ND的中点。由此可知粒子离开磁场时垂于ND

如下图由几何关系可得，粒子最终打在PQ板的Q点上。

在电场中运动的时间

（1分）

在磁场中运动半周的时间

（1分）

离开磁场后匀速直线运动到PQ板Q点：DQ= （1分）

（ 1分）

粒子从进入电场到最终落到PQ板所经历的时间t=t₁+t₂+t₃=1.24 （1分）

练习册系列答案

黄冈新思维培优考王单元加期末卷系列答案

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如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L＝9.1cm，中点O与S间的距离d＝4.55cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0×10^－⁴T，电子质量m＝9.1×10^－³¹kg，电量e＝－1.6×10^－¹⁹C，不计电子重力。电子源发射速度v＝1.6×10⁶m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则

A．θ＝90°时，l＝9.1cm B．θ＝60°时，l＝9.1cm

C．θ＝45°时，l＝4.55cm D．θ＝30°时，l＝4.55cm

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科目：高中物理 来源： 题型：

一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均抽出功率。

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科目：高中物理 来源： 题型：

正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。

⑴PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程。

⑵PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。

⑶试推证当R>>d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。

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科目：高中物理 来源： 题型：

速调管是用于甚高频信号放大的一种装置（如图11所示），其核心部件是由两个相距为s的腔组成，其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成（图中虚线框内的部分）。已知电子质量为m，电荷量为e，为计算方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。

（1）若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度v₀从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔，而由B板射出输入腔时速度减为v₀/2，求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t；

（2）现将B板接地（图中未画出），在输入腔的两极板间加上如图12所示周期为T的高频方波交变电压，在 t=0时A板电势为U₀，与此同时电子以速度v₀连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中，并能从B板上的小孔射出，射向输出腔的C孔。若在nT～（n+1）T的时间内（n=0，1，2，3……），前半周期经板射出的电子速度为v₁（未知），后半周期经B板射出的电子速度为v₂（未知），求v₁与v₂的比值；（由于输入腔两极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间可忽略不计）

（3）在上述速度分别为v₁和v₂的电子中，若t时刻经B板射出速度为v₁的电子总能与t+T/2时刻经B板射出的速度为v₂的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件？

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60º，CD和DE单位长度的电阻均为r₀，导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中。MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v₀在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。

（1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；

（2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；

（3）在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线（v-t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0～t₀时间内的位移在数值上等于梯形Ov₀Pt₀的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线（F-x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。

请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F_安与MN的位移x的关系表达式，并用F_安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为ρ，不计所有阻力，求：

（1）活塞移动的速度；

（2）该装置的功率；

（3）磁感强度B的大小；

（4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。

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科目：高中物理 来源： 题型：

某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型．一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ₁＜tanθ，BC段的动摩擦因数为μ₂＞tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中