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【題目】如圖所示，半徑足夠大的兩半圓形區(qū)域I和II中存在與紙面垂直的勻強磁場，兩半圓形的圓心分別為O、，兩條直徑之間有一寬度為d的矩形區(qū)域，區(qū)域內加上電壓后形成一勻強電場.一質量為m,電荷量為+q的帶電粒子(不計重力),以初速度v0從M點沿與直徑成30°角的方向射入區(qū)域I,而后從N點沿與直徑垂直的方向進入電場，N點與M點間的距離為L0,粒子第一次離開電場時的速度為2v0,隨后將兩直徑間的電壓調為原來的2倍，粒子又兩進兩出電場，最終從P點離開區(qū)域II.已知P點與圓心為的直徑間的距離為L,與最后一次進入區(qū)域II時的位置相距,求：

(1)區(qū)域I內磁感應強度B1的大小與方向；

(2)矩形區(qū)域內原來的電壓和粒子第一次在電場中運動的時間；

(3)大致畫出粒子整個運動過程的軌跡，并求出區(qū)域II內磁場的磁感應強度B2的大小；

(4)粒子從M點運動到P點的時間.

【答案】（1），方向垂直于紙面向外（2）（3）（4）

【解析】試題分析：（1）粒子在Ⅰ內速度方向改變了120°，由幾何關系知，軌跡對應的圓心角

α=120°

由

B1方向垂直于紙面向外

（2）粒子第一次在電場中運動由動能定理：

∴

∴

（3）粒子第二次進入電場中，設粒子運動x距離時速度為0

∴粒子不能進入區(qū)域Ⅰ，而是由速度為0開始反向加速進入區(qū)域Ⅱ粒子整個運動過程的大致軌跡如圖所示。…（1分）

對粒子在區(qū)域Ⅱ內運動的最后一段軌跡：

β=60°，最后一段軌跡對應的圓心角φ=60°

∴

由

（4）在區(qū)域Ⅰ中運動時間t0

粒子第二次在電場中運動的時間t2

從粒子第二次進入電場到最終離開區(qū)域Ⅱ，粒子在電場中運動的總時間

t2′=4t2=

粒子在區(qū)域Ⅱ的所有圓弧上運動的時間：

粒子從M點運動到P點的時間：

t= t0＋ t1＋ t2′＋ t3=

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩根長均為L，質量均為m的細導體棒a, b，其中a被水平放置在傾角為450的光滑絕緣斜面上，b被水平固定在斜面的右側，且.a、b在同一水平面上保持相互平行。當兩棒通以大小均為I的電流時，a'恰好在斜面上保持靜止，重力加速度為g，下列關于b棒在a處產生的磁場的說法中，正確的是

A. 方向一定豎直向下 B. 方向一定豎直向上

C. 大小一定為 D. 大小一定為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q、M是均勻媒介中x軸上的三個質點，PQ、QM的距離分別為3m、2m，一列簡諧橫波沿x軸向右傳播。在t=0時刻，波傳播到質點P處并且P開始向下振動，經t=3s，波剛好傳到質點Q，而此時質點P恰好第一次到達最高點且離平衡位置10cm處。下列說法正確的是 ________。

A.該簡諧波的波速為1m/s

B.該簡諧波的波長為12m

C.當波傳播到質點M時，質點P通過的路程為50cm

D.當t=5s時，質點Q的加速度方向豎直向下

E.當質點M運動到最高點時，質點Q恰好處于最低點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有電阻的導電圓盤半徑為R，其邊緣用電阻不計的導電材料包裹，可繞固定點O在水平面內轉動，其軸心O和邊緣處電刷A均不會在轉動時產生阻力，空氣阻力也忽略不計。用導線將電動勢為Ｅ的電源、導電圓盤、電阻和開關連接成閉合回路，如圖甲所示在圓盤所在區(qū)域內充滿豎直向下的勻強磁場，如圖乙所示只在A、O之間的一塊圓形區(qū)域內存在豎直向下的勻強磁場，兩圖中磁場的磁感應強度大小均為B，且磁場區(qū)域固定。如果將開關S閉合，圓盤將會轉動起來。

（1）在圖甲中，將開關S閉合足夠長時間后，圓盤轉速達到穩(wěn)定。

a．從上往下看，圓盤的轉動方向是順時針還是逆時針？

b．求穩(wěn)定時圓盤轉動的角速度的大小。

（2）在圖乙中，進行了兩次操作：第一次，當圓盤加速到時將開關斷開，圓盤逐漸減速停下；第二次，當圓盤加速到時將開關斷開，圓盤逐漸減速停下。已知從理論上可以證明：在圓盤減速過程中任意一個極短的時間內，角速度的變化量，F是該時刻圓盤在磁場區(qū)域受到的安培力的大小，k為常量。求兩次操作中從開始減速到停下的過程中圓盤轉過的角度之比。

（3）由于圖甲中的磁場范圍比圖乙中的大，所以剛閉合開關瞬時，圖甲中圓盤比圖乙中圓盤加速得快。有人認為：斷開開關后，圖甲中圓盤也將比圖乙中圓盤減速得快。請分析說明這樣的想法是否正確。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上有一木板A，木板A長L=6m，質量為M=8kg， 在水平地面上向右做直線運動。某時刻木板A速度v0=6m/s，在此時刻對木板A 施加一個方向水平向左的恒力F=32N，與此同時，將一個質量m=2kg的小物塊B 輕放在木板A上的P點（小物塊可視為質點，放在P點時相對于地面的速度為零)，P點到木板A右端距離為1m，木板A與地面間的動摩擦因數為=0.16，小 物塊B與長木板A間有壓力，由于A、B間光滑不存在相互的摩擦力，A、B是各自獨立 的物體，不計空氣阻力.取g= 10m/s2.求：

（1）小物塊B從輕放到木板A上幵始，經多長時間木板A與小物塊B速度相同？

（2）小物塊B從輕放到木板A上開始至離開木板A的過程，恒力F對木板A所做的功及小物塊B離開木板A時木板A的速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的光滑水平軌道，左側軌道間距為0.4m，右側軌道間距為0.2m�？臻g存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為0.2T。質量均為0.01kg的金屬M、N垂直導軌放置在軌道上，開始時金屬棒M、N均保持靜止，現使金屬棒M以5m/s的速度向右運動，兩金屬棒在運動過程中始終相互平行且與導軌保持良好接觸，M棒總在寬軌上運動，N棒總在窄軌上運動。已知兩金屬棒接入電路的總電阻為，軌道電阻不計， ，下列說法正確的是（ ）

A. M、N棒在相對運動過程中，回路內產生順時針方向的電流（俯視）

B. M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右勻速運動

C. 從開始到最終勻速運動電路中產生的焦耳熱為

D. 在兩棒整個的運動過程中，金屬棒M、N在水平導軌間掃過的面積之差為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是________

A．某物質的密度為ρ，其分子的體積為V0，分子的質量為m，則

B．在裝滿水的玻璃杯內，可以不斷地輕輕投放一定數量的大頭針，水也不會流出，這是由于大頭針填充了水分子間的空隙

C．在油膜法粗測分子直徑的實驗中，把油分子看成球形，是物理學中的一個理想化模型，因為分子并不真的是球形

D．物質是由大量分子組成的，在這里的分子是組成物質的分子、原子、離子的統(tǒng)稱

E．玻璃管道裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因為熔化的玻璃在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故

【答案】CDE

【解析】物質的密度是宏觀量，而分子體積、質量是微觀量，物質密度是宏觀的質量與體積的比值，A項錯誤；在裝滿水的玻璃杯內，可以輕輕投放一定數量的大頭針，而水不會流出是由于表面張力的作用，B項錯誤；實際上，分子有著復雜的內部結構，并不是理想的球形，C項正確；物理學中的分子是指分子、原子、離子等的統(tǒng)稱，D項正確；玻璃管斷裂口放在火焰上燒熔后，成了液態(tài)，由于表面張力使得它的尖端變圓，E項正確．

【題型】填空題
【結束】
46

【題目】如圖所示，用面積為S的活塞在氣缸內封閉著一定質量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質量為m，現對氣缸緩緩加熱使氣缸內的空氣溫度從T1升高到T2，且空氣柱的高度增加了Δl，已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問：

①此過程中被封閉氣體的內能變化了多少；

②被封閉空氣初始狀態(tài)的體積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平虛線MN上方有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里．大量帶正電的相同粒子，以相同的速率沿位于紙面內水平向右到豎直向上90°范圍內的各個方向，由小孔O射入磁場區(qū)域，做半徑為R的圓周運動．不計粒子重力和粒子間相互作用．下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經過的區(qū)域，其中正確的是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氘核和氚核()結合成氦核()的核反應方程如下：，要發(fā)生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6 MeV是核反應中________(填“放出”或“吸收”)的能量，核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量________(填“增加”或“減少”)了________kg.

【答案】 放出 減少 3.1×10－29

【解析】氘核和氚核結合成氦核的核反應是聚變反應，聚變反應放出能量，發(fā)生質量虧損，減少的質量

【題型】填空題
【結束】
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【題目】兩物塊A、B用輕彈簧相連，質量均為m＝2 kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平面上運動，質量為M＝4 kg的物塊C靜止在前方，如圖所示，B與C碰撞后二者會粘在一起運動．

①當彈簧彈性勢能最大時，物塊A的速度v1為多大？

②系統(tǒng)運動過程中彈簧可以獲得的最大彈性勢能為多少？

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