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在研究性學習中,某同學設計了一個測定帶電粒子荷質比的實驗,其實驗裝置如圖12所示.abcd是一個邊長為L的正方形盒子,在a處和cd邊的中點e處各有一個小孔,e處有一能顯示粒子從e孔射出的熒光屏M.盒子內有一方向垂直于abcd平面的勻強磁場,磁感應強度大小為B.粒子源不斷地發射相同的帶電粒子,粒子的初速度可忽略,先讓粒子經過電壓為U的電場加速,然后粒子立即由a孔射入盒內,粒子經磁場偏轉后恰好從e孔射出.不計粒子的重力和粒子之間的相互作用力.你認為該同學的設計方案可行嗎?若可行,求出帶電粒子的荷質比;若不可行,說明你的理由.


見試題解析
【試題分析】

可行
設帶電粒子進入電場,經電場加速后離開電場時速度為v,根據動能定理有
       qU=mv2/ 2                                  ①

粒子進入磁場后做勻速圓周運動,軌跡如圖2所示,設圓周半徑為R,

由幾何關系得 (L-R)2+(L/2)2=R2                
又由向心力公式得 qvB=mv2/R③
聯立求解,得 q/m=128U/25B2L2

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0cm,且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內,但測力計可以同彈簧的下端接觸),如圖(甲)所示,如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l,現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數,該同學通過改變l而測出對應的彈力F,作出F-l變化的圖線如圖(乙)所示.,則彈簧的勁度系數為
100
100
N/m.彈簧的原長l0=
15
15
 cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h=30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內,用測力計可以同彈簧的下端接觸),如圖甲所示,若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l,現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數,該同學通過改變l而測出對應的彈力F,作出F-l圖象如圖乙所示,則彈簧的勁度系數為k=
200
200
 N/m,彈簧的原長l0=
20cm
20cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h=30.0 cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內,用測力計可以同彈簧的下端接觸),如圖甲所示,若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l,現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數,該同學通過改變l而測出對應的彈力F,作出F-l圖象如圖乙所示,則彈簧的勁度系數k為多大?彈簧的原長l0為多大?

甲         乙

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科目:高中物理 來源:2014屆山東省日照市高三上學期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(4分)某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h=30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內,測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸),如圖甲所示,若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l,現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數,該同學通過改變l而測出對應的彈力F,作出F-l圖象如圖乙所示,則彈簧的勁度系數為k=________N/m,彈簧的原長l0=_________cm

 

 

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科目:高中物理 來源:2010年吉林省長春市高三上學期期中考試物理試題 題型:實驗題

(4分)

某同學在研究性學習中,利用所學的知識解決了如下問題:一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0cm,且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內,但測力計可以同彈簧的下端接觸),如圖(甲)所示,如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l,現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數,該同學通過改變l而測出對應的彈力F,作出F-變化的圖線如圖(乙)所示.,則彈簧的勁度系數為           N/m.彈簧的原長l0=         cm

 

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