題目列表(包括答案和解析)
（2010?成都三模）美國物理學家勞倫斯于1932年發明的回旋加速器，應用帶電粒子在磁場中做 圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內經過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一步．下圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在A、C板間，如圖所示．帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經加速后再進入D型盒中的勻強磁場做勻速圓周運動．對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ）
如圖所示，是某種離子顯示器的簡化原理圖．K為能產生帶正電離子的粒子源，它產生的離子經粒子源與虛線MN之間的加速電場加速后，經虛線MN上的A進入虛線MN與PQ之間的勻強電場，然后經虛線PQ與熒光屏之間的勻強磁場后打在熒光屏上，已知MN、PQ與熒光屏三者互相平行．電場和磁場的方向如圖所示．圖中A點與O點的連線垂直于熒光屏．若離子最后恰好垂直地打在圖中的熒光屏上．已知電場和磁場區域在豎直方向足夠長，加速電場電壓與偏轉電場的場強關系為U=Ed/2，式中的d是偏轉電場的寬度且為已知量，磁場的磁感應強度B與偏轉電場的電場強度E和離子離開加速電場的速度v0關系符合v0=E/B，粒子的重力不計，試求：磁場的寬度l為多少？（2005年江蘇省部分重點中學高三調研考試）一種被稱為“質量分析器”的裝置如圖所示．A表示發射帶電粒子的離子源，發射的粒子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進入圓形細彎管（四分之一圓弧），在磁場力作用下發生偏轉，然后進入漂移管道D，若粒子質量不同或電量不同或速率不同，在一定磁場中的偏轉程度也不同．如果給定偏轉管道中心軸線的半徑、磁場的磁感應強度、粒子的電荷和速率，則只有一定質量的粒子能從漂移管道D中引出．已知帶有正電荷q=1.6×10-19C的磷離子，質量為m=51.1×10－27kg，初速率可認為是零，經加速管B加速后速率為v=7.9×105m/s．求：（都保留一位有效數字）
（1）加速管B兩端的加速電壓應為多大？
（2）若圓形彎管中心軸線的半徑R=0.28m，為了使磷離子從漂移管道引出，則圖中虛線所圍正方形區域內應加磁感應強度為多大的勻強磁場？
1．答案：B 根據電場線疏密判斷E的大小，密的地方場強大，有EA>EB；根據沿電場線方向電勢降低，有
>
.
2．答案：A 由點電荷的電場分布特點可知，距離點電荷越近，場強越大，因此該點電荷必然處于A點右側.但點電荷帶電性質不確定，因此場強的方向不確定.
3．答案：BD 由電場的疊加，AB中垂線中由C向上場強為先增后減，故電荷C所受電場力向上且先增后減，所以C的加速度先增后減，但速度始終增大，可知BD正確.
4．答案：C 靜電屏蔽作用，人體相當于一個等勢體.
5．答案：BC 注意兩種情況的區別，電鍵K始終閉合，則電容器兩板間的電壓保持不變，閉合后再斷開則電量保持不變，然后再根據平行板電容器電容、電勢差和電量的關系及勻強電場中場強和距離的關系即可.
6．答案：B 由于庫侖力變化，因此質子向b不是做加速運動，A錯誤；由于a、b之間的電勢差恒定，根據動能定理得，
可得
，則知
粒子從a點由靜止釋放后運動到b點的速率為
，B正確；當電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動時，根據
，可得
，則知電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動時的線速度為
，C、D錯誤.
7．答案：AD 減小的動能轉化為電子的電勢能，由A到C減小的動能與由C到B增加的動能相等，所以場強方向由O指向C，A和B的電勢相等，形成電場的正電荷應位于D點.
8．答案：A 根據帶電粒子在電場中水平方向上勻速和豎直方向上勻加速即可推出A正確.
9．答案：D 剪斷細線Oc后，a、b作為一個系統在水平方向只受內力（庫侖力、繩子拉伸后的拉力）作用，外力無沖量故其水平方向上動量恒為零.在豎直方向上，二者同時在重力作用下做初速度為零的勻加速運動，同時落地機械能守恒，故落地時，ab兩球的動能和為
.在運動過程中，電場力做正功，因此其系統電勢能減小.
10．答案：BD 粒子在水平方向上做勻速直線運動，因初速度相同，故水平位移
大的時間長，因
，故
，A錯.粒子在豎直方向上做勻加速直線運動，有
，因為位移
相同，所以運動時間長的粒子加速度小，即
，故B正確.粒子到達正極板的動能為
，而
，所以有
，C錯誤.由可以判斷A帶負電，B不帶電，C帶正電，D正確.
11．答案：（1）BE（4分） 要用直流電源形成穩恒電流場，以模擬靜電場，應選6V的直流電源，所以選B；要用探針尋找等勢點，電流表靈敏度高，指針能左右偏轉，所以選E.
（2）D （4分） 探針由O點左側沿x軸正方向移到O點右側的過程中，兩探針間的電勢差先減小后變大，所以靈敏電流表的指針與零刻度的夾角先變小后變大.
12．答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）
（4分）（3）
（4分）
提示：帶電小球的受力如圖b，
根據平衡條件有
，
又有
，聯立解得，
，所以應以為橫坐標.
13．解析：（1）由圖可得B點電場強度的大小
N/C．（2分）
因B點的試探電荷帶負電，而受力指向x軸的正方向，故B點場強的方向沿x軸的負方向. （2分）
（2）因A點的正電荷受力和B點的負電荷受力均指向x軸的正方向，
故點電荷Q位于A、B兩點之間，帶負電. （2分）
設點電荷Q的坐標為x，則
，
（4分）
由圖可得
N/C，解得x=
14．解析：他的解答是錯誤的. （5分）
小環是穿在絲線上，作用于小環上的兩個拉力大小相等，方向不同.小環受四個力，如圖所示.
豎直方向 Tsin60°=mg
① （3分）
水平方向 Tcos60°+T=
② （3分）
由①②聯立得 
（3分）
15．解析：（1）由小球運動到最高點可知，小球帶正電（2分）
（2）設小球運動到最高點時速度為v，對該過程由動能定理有，
①（2分）
在最高點對小球由牛頓第二定律得，
②（2分）
由①②式解得，T=15N（1分）
（3）小球在細線斷裂后，在豎直方向的加速度設為a，則
③（2分）
設小球在水平方向運動L的過程中，歷時t，則
④（1分）
設豎直方向上的位移為s，則
⑤（1分）
由①③④⑤解得，s=
∴小球距O點高度為s+L=
16．解析：（1）因油滴到達最高點時速度大小為
，方向水平，對O→N過程用動能定理有
，（2分）
所以電場力一定做正功，油滴帶負電，則最高位置一定在O點的左上方. （3分）
（2）由（1）的分析可知
，在豎直方向上油滴做初速為
的豎直上拋運動，則有
，（3分）
即
.（2分）
（3）油滴由O→N的運動時間
，（2分）
則在水平方向上由動量定理得，
（2分）
即
.（2分）
17．解析：（1）小球由B點運動到C點過程，由動能定理有，
，（2分）
在C點，設繩中張力為FC，則有
（2分）
因FC=mg，故vC=0（2分）
又由小球能平衡于A點得，
（2分）
（2分）
（2）小球由D點靜止釋放后將沿與豎直方向夾θ=53°的方向作勻加速直線運動，直至運動到O點正下方的P點，OP距離h=Lcot53°=
（2分）
在此過程中，繩中張力始終為零，故此過程的加速度a和位移s分別為：
，
.（2分）
∴小球到達懸點正下方時的速率為
.（2分）
18．解析：（1）設電子經電壓U1加速后的速度為v0，根據動能定理得：
e U1=
………（2分） 解得：
………（2分）
（2）電子以速度v0進入偏轉電場后，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動。設偏轉電場的電場強度為E，電子在偏轉電場運動的時間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉電場時相對于原運動方向的側移量為y1，根據牛頓第二定律和運動學公式得：
F=eE， E=
， F=ma， a =
……（3分）
t1=
， y1=
，解得： y1=
……（3分）
（3）設電子離開偏轉電場時沿電場方向的速度為vy，根據運動學公式得：vy=at1=
（2分）
電子離開偏轉電場后作勻速直線運動，設電子離開偏轉電場后打在熒光屏上所用的時間為t2，電子打到熒光屏上的側移量為y2，如圖所示
t2=
， y2= vyt2 解得：y2=
……………………（2分）
P到O點的距離為 y=y1+y2=
……………………（2分）
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com