一種稱為“質(zhì)量分析器”的裝置如圖所示。A表示發(fā)射帶電粒子的離子源，發(fā)射的粒子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形細(xì)彎管（四分之一圓弧），在磁場力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D。若粒子質(zhì)量不同、或電量不同、或速率不同，在一定磁場中的偏轉(zhuǎn)程度也不同。如果偏轉(zhuǎn)管道中心軸線的半徑一定，磁場的磁感應(yīng)強度一定，粒子的電荷和速率一定，則只有一定質(zhì)量的粒子能自漂移管道D中引出。已知帶有正電荷q=1.6×10-19的磷離子質(zhì)量為m=51.1×10-27kg，初速率可認(rèn)為是零，經(jīng)加速管B加速后速率為v=7.9×105m/s。求（都保留一位有效數(shù)字）：
⑴加速管B兩端的加速電壓應(yīng)為多大？
⑵若圓形彎管中心軸線的半徑R=0.28m，為了使磷離子自漂移管道引出，則圖中虛線所圍正方形區(qū)域內(nèi)應(yīng)加磁感應(yīng)強度為多大的勻強磁場？
⑴⑵
⑴解：對帶電粒子在加速過程中應(yīng)用動能定理：

…………………………⑴
解得：V……………………⑵
⑵對磷離子做勻速圓周運動應(yīng)用牛頓定律：
…………………………⑶
解得：…………………⑷
評分標(biāo)準(zhǔn)：⑴⑶每式5分，（3）式2 分⑷式1分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道，其上半部分處于豎直向下、場強為E的勻強電場中，下半部分處于水平向里的勻強磁場中。質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小球，從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放，若小球在某一次通過最低點時對軌道的壓力為零，求：
（1）磁感強度B的大小。
（2）小球?qū)壍雷畹忘c的最大壓力。
（3）若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運動，小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖4所示，足夠長的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個阻值為R的電阻，置于磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，今有一質(zhì)量為、有效電阻的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場區(qū)域無限大，當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度時，運動的位移為，則
A．金屬桿下滑的最大速度
B．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
C．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D．在此過程中流過電阻R的電量為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在軸上方有一勻強電場，場強大小為，方向豎直向下。在軸下方有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，方向垂直于紙面向里。在軸上有一點，離原點距離為。現(xiàn)有一帶電量為，質(zhì)量為的粒子，不計重力，從區(qū)間某點由靜止開始釋放后，能經(jīng)過點。試求：

（1）釋放瞬間粒子的加速度；
（2）釋放點的坐標(biāo)應(yīng)滿足的關(guān)系式？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

．(18分)如圖所示，xoy平面內(nèi)，在y軸左側(cè)某區(qū)域內(nèi)有一個方向豎直向下，水平寬度為l=×10-2m，電場強度為E=1.0×104N/C的勻強電場．在y軸右側(cè)有一個圓心位于x軸上，半徑為r=0.01m的圓形磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B=0.01T，在坐標(biāo)為x0=0.04m處有一垂直于軸的面積足夠大的熒光屏PQ。今有一束帶正電的粒子從電場左側(cè)沿+x方向射入電場，穿出電場時恰好通過坐標(biāo)原點，速度大小為v=2×106m/s方向與x軸成30°角斜向下．若粒子的質(zhì)量m=1.0×10-20kg，電量為q=1.0×10-10C，試求：

(1)粒子射入電場時的位置坐標(biāo)和初速度；
(2)若圓形磁場可沿軸移動，圓心O’在x軸上的移動范圍為[0.01，+∞)，由于磁場位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，試求粒子打在熒光屏上的范圍。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2010·湖南省師大附中月考)一帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場線和磁感線的方向，先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強電場(場強為E)和勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B)，如圖甲所示．電場和磁場對粒子做功為W1，粒子穿出磁場時的速度為v1；若把電場和磁場正交疊加，如圖乙所示，該粒子仍以初速度v0穿過疊加場區(qū)，電場和磁場對粒子做功為W2，粒子穿出場區(qū)時的速度為v2，比較W1和W2、v1和v2的大小(v0<E/B，不計重力)                                                                                                                                                                                                                (　　)
A．W1>W2，v1>v2　　　　B．W1＝W2，v1＝v2
C．W1<W2，v1<v2              D．W1＝W2，v1>v2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，與水平面成37°傾斜軌道AB，其延長線在C點與半圓軌道CD（軌道半徑R=1m）相切，全部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內(nèi)。整個空間存在水平向左的勻強電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿斜面AB下滑，至B點時速度為，沿著直線BC運動，小球在BC段對軌道無壓力，運動到達(dá)C處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時無動能損失，小球剛好能到達(dá)D點，到達(dá)D點的同時撤去磁場。不計空氣阻力，g＝10m/s2，cos37°＝0.8，求：

小題1:小球帶何種電荷。
小題2:小球離開D點后若落在AC上，其交點距C點的距離多少．
小題3:小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經(jīng)極板A、B間加速后，沿中心線方向進(jìn)入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場，飛出偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。
小題1:若極板C、D間電壓為U，求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時垂直于偏轉(zhuǎn)極板方向的偏移距離；
小題2:試證明：離開偏轉(zhuǎn)電場的粒子進(jìn)、出磁場位置之間的距離與偏轉(zhuǎn)電壓無關(guān)；
小題3:若極板C、D間電壓有緩慢的微小波動，即電壓在(U－ΔU)至(U＋ΔU)之間微小變化，每個粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場時所受電場力視為恒力，且粒子均能從偏轉(zhuǎn)電場中飛出并進(jìn)入磁場，則從磁場左邊界有粒子飛出的區(qū)域?qū)挾榷啻螅?br />

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定著兩對幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN，P、Q與M、N四塊金屬板相互平行地豎直地放置．已知P、Q之間以及M、N之間的距離都是d=0．2 m，極板本身的厚度不計，極板長均為L=0．2 m，板間電壓都是U=6V且P板電勢高．金屬板右側(cè)邊界以外存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=5T，磁場區(qū)域足夠大．現(xiàn)有一質(zhì)量，電量q=-2×10-4C的小球在水平面上以初速度=4m／s從平行板PQ間左側(cè)中點O1沿極板中線射入．
（1）試求小球剛穿出平行金屬板PQ的速度；
（2）若要小球穿出平行金屬板PQ后，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中，且在不與極板相碰的前提下，最終從極板MN的左側(cè)中點O2沿中線射出，則金屬板Q、M間距離是多少?

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