（17分）某高中物理課程基地?cái)M采購(gòu)一批實(shí)驗(yàn)器材，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動(dòng)手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡(jiǎn)化為題圖所示．AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面．一帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)后，從M點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場(chǎng)區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)．已知OP間距離為，粒子質(zhì)量為，電荷量為，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，粒子重力不計(jì)．試求：

（1）粒子從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)的速度大��；

（2）P、N兩點(diǎn)間的距離；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑．

（1）2v0 （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）據(jù)題意，做出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

粒子從O到M點(diǎn)時(shí)間： （1分）

粒子在電場(chǎng)中加速度： （1分）

粒子在M點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度： （1分）

粒子在M點(diǎn)時(shí)的速度： （2分）

（2）粒子從P到O點(diǎn)時(shí)間： （1分）

粒子在O點(diǎn)時(shí)豎直方向位移： （2分）

P、N兩點(diǎn)間的距離為: (2分)

（3）由幾何關(guān)系得： （1分）

可得半徑： （1分）

由，即： （1分）

解得： （1分）

由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為： （2分）

即 （1分）

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，水平細(xì)桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一不可伸長(zhǎng)輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA=0.40kg和mB=0.30kg，由于B球受到水平風(fēng)力作用，使環(huán)A與球B一起向右勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩始終保持與豎直方向夾角=30°，重力加速度g取10m∕s2，求：

（1）B球受到的水平風(fēng)力大��； （2）環(huán)A與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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如圖所示：A，B，C，D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A，B，C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=15V，φB=3V，φC=－3V，則D點(diǎn)的電勢(shì)為 V。

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用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為 mm，用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的厚度時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為 mm。

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如圖所示，CDEF是固定的、水平放置的、足夠長(zhǎng)的“U”型金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在導(dǎo)軌上架著一根金屬棒ab，在極短時(shí)間內(nèi)給ab棒一個(gè)水平向右的速度v0，棒將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最后又靜止在導(dǎo)軌上，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，就導(dǎo)軌是光滑和粗糙兩種情況相比較（ ）

A．整個(gè)回路產(chǎn)生的總熱量相等

B．電流通過(guò)整個(gè)回路所做的功相等

C．安培力對(duì)ab棒做的功相等

D．通過(guò)ab棒的電量相等

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年江蘇揚(yáng)州高二上期期末考試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）在“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：

A．干電池一節(jié)

B．電流表(量程0.6A)

C．電壓表(量程3V)

D．開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線

E．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω，允許最大電流1A)

F．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值200Ω，允許最大電流0.5A)

G．滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值2000Ω，允許最大電流0.1A)

（1）按圖甲所示電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （填“R1”、“R2”或“R3”）．

（2）圖乙電路中部分導(dǎo)線已連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整．要求變阻器的滑片滑至最左端時(shí)，其使用電阻值最大．

（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀取電壓表和電流表的的示數(shù)．用同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖丙所示的坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出U?I圖線，由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E= V，內(nèi)電阻r = Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

所得內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）

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在如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，某時(shí)刻電壓表讀數(shù)減小、電流表讀數(shù)增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障（ ）

A．R1短路 B．R2斷路 C．R2短路 D．R3斷路

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如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線A，A與螺線管垂直，A導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里，開(kāi)關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場(chǎng)的作用力的方向是( )

A．水平向左 B．水平向右 C．豎直向上 D．豎直向下

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A．1.25 s B．2.5 s C．3 s D．6 s

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