如圖甲所示，是一臺(tái)質(zhì)譜儀的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)模型。大量質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=+3.2×10-19C的α粒子（即 42He核），從容器A下方飄入電勢(shì)差為U0=400V的加速電場(chǎng)中，其初速度可視為0。若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)不加電壓，α粒子經(jīng)加速后，將沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中軸線（圖中虛線路徑）出射后緊跟著馬上垂直屏的方向射入一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后擊中屏。現(xiàn)在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極間加上如圖乙所示隨時(shí)間變化的電壓，其中T遠(yuǎn)大于粒子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間寬度d=4cm,兩極板正對(duì)區(qū)域可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，正對(duì)區(qū)域以外的電場(chǎng)忽略不計(jì)。不計(jì)粒子所受重力和阻力，求：
（1）α粒子出加速電場(chǎng)時(shí)速度v1的大?。?br />（2）為使α粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后能全部進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)度的取值范圍；
（3）當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)度L=8cm時(shí)，若容器A中除了題干中已知的α粒子外，還存在另一種粒子氚核（ 31H），為使兩種粒子均能擊中屏且擊中屏的位置沒(méi)有重疊，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)多少？
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【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/28 1:0:2組卷：101引用：2難度：0.3
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1．電子的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)．湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速度、重力和電子間的相互作用）．經(jīng)加速電壓加速后，穿過(guò)A′中心的小孔沿中心軸OO′的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P′間的區(qū)域．
當(dāng)P和P′極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；當(dāng)P和P′極板間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O′點(diǎn)，（O′與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì)）．若此時(shí)，在P和P′間，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)．已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2（如圖所示）．求：
（1）加偏轉(zhuǎn)電壓U后，板間區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向
（2）再加入磁場(chǎng)后，分析電子重新回到O點(diǎn)的原因，并求出能打在O點(diǎn)的電子速度的大?。?br />（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和條件，推導(dǎo)電子比荷的表達(dá)式．發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：46引用：0難度：0.9 -
2．如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，小球A從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放，小球B從兩板正中央由靜止開(kāi)始釋放，兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至有極板的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：77引用：6難度：0.7 -
3．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，套在一根固定的足夠長(zhǎng)的水平粗糙絕緣直桿上，環(huán)直徑略大于桿直徑．直桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度v0使其向右運(yùn)動(dòng)，最終圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g,則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：33引用：3難度：0.8
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