【題目】在真空中的xOy平面內(nèi)，有一磁感強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。過(guò)原點(diǎn)O的直線MN是磁場(chǎng)的邊界，其斜率為k。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一電子源，能在xOy平面內(nèi)朝某一方向向磁場(chǎng)發(fā)射不同速率的電子，電子的質(zhì)量為m、電荷量為q，電子重力不計(jì)。

（1）若某一電子從MN上的A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向平行于x軸，AO的距離為L，求電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速率；

（2）若在直線MN的右側(cè)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；保持電子源向磁場(chǎng)發(fā)射電子的速度方向不變，調(diào)節(jié)電子源，使射入磁場(chǎng)的電子速率在0和足夠大之間均有分布。請(qǐng)畫(huà)出所有電子第一次到達(dá)MN右側(cè)最遠(yuǎn)位置所組成的圖線；并通過(guò)計(jì)算求出任一電子第一次到達(dá)MN右側(cè)最遠(yuǎn)位置的橫坐標(biāo)x和縱坐標(biāo)y的關(guān)系式。

【答案】（1）（2）（其中）

【解析】（1）設(shè)直線MN與x軸正方向的夾角為，則①

設(shè)從A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由幾何關(guān)系得

②

電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速率為v，根據(jù)牛頓第二定律

③

聯(lián)立①②③得④

（2）曲線如圖所示

所有電子從MN上的點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向都平行于x軸，電子進(jìn)入電場(chǎng)作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)曲線上的點(diǎn)P（x，y）

電子勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為⑤

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得⑥

根據(jù)幾何關(guān)系得⑦

⑧

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧解得（其中）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】沿橢圓軌道運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星，在由遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)的過(guò)程中，地球與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力對(duì)衛(wèi)星

A. 不做功 B. 做正功 C. 做負(fù)功 D. 以上說(shuō)法都不正確

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說(shuō)法正確的是

A．跟穿過(guò)閉合電路的磁通量有關(guān)

B．跟穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)

C．跟穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)

D．跟電路中電阻大小有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（10分）某實(shí)驗(yàn)探究小組為了較精確地測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值，利用多用電表粗測(cè)出它的阻值，然后再改用伏安法測(cè)量。以下是備用器材：

A．多用電表

B．電壓表Vl，量程6 V，內(nèi)阻約8 kΩ

C．電壓表V2，量程15 V，內(nèi)阻約10 kΩ

D．電流表Al，量程0.6 A，內(nèi)阻約0.5 Ω

E．電流表A2，量程3 A，內(nèi)阻約0.02 Ω

F．電源：電動(dòng)勢(shì)E=6 V

G．滑動(dòng)變阻器Rl，最大阻值10 Ω，最大電流為2 A

H．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值50 Ω，最大電流為0.1 A

I．導(dǎo)線、電鍵若干

（1）如圖甲所示為多用電表表盤(pán)，若用×100Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為 Ω；

（2）上述器材中應(yīng)選出適當(dāng)元器件 （填器材前面的字母代號(hào)）；

（3）請(qǐng)在圖乙所示的虛線框內(nèi)畫(huà)出用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路圖。

（4）探究小組的同學(xué)合理地連接好電路，并按正確的順序操作，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表示數(shù)有變化，電流表示數(shù)為零，故障可能是 ，為了檢測(cè)故障具體原因，可以先使用多用電表 擋檢查，在斷電后用多用電表 擋檢測(cè)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌上滑塊間的碰撞來(lái)尋找物體相互作用過(guò)程中的“不變量”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下（“＋、－”表示速度方向）：

實(shí)驗(yàn)1 使m1＝m2＝0.25kg，讓運(yùn)動(dòng)的m1碰靜止的m2，碰后兩個(gè)滑塊分開(kāi)．?dāng)?shù)據(jù)如表1．

表1

碰前

碰后

滑塊m1

滑塊m2

滑塊m1

滑塊m2

速度v/（m·s-1）

＋0.110

0

0

＋0.109

（1）根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可推知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)：

①碰前物體的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的速度；

②碰前物體的動(dòng)能________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的動(dòng)能；

③碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv．

實(shí)驗(yàn)2 使m1＝m2＝0.25kg，讓運(yùn)動(dòng)的m1碰靜止的m2，碰后m1、m2一起運(yùn)動(dòng)．?dāng)?shù)據(jù)如表2．

表2

碰前

碰后

滑塊m1

滑塊m2

滑塊m1

滑塊m2

速度v/（m·s-1）

＋0.140

0

＋0.069

＋0.069

（2）根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可推知

①碰前物體的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物體速度的矢量和；

②碰前物體的動(dòng)能________（填“等于”或“不等于”）碰后物體動(dòng)能的和；

③碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv的矢量和．

實(shí)驗(yàn)3 使2m1＝m2＝0.5kg，讓運(yùn)動(dòng)的m1碰靜止的m2，碰后m1、m2分開(kāi)．?dāng)?shù)據(jù)如表3．

表3

碰前

碰后

滑塊m1

滑塊m2

滑塊m1

滑塊m2

速度v/（m·s-1）

＋0.120

0

－0.024

＋0.071

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可推知，在誤差允許范圍內(nèi)：

①碰前物體的速度________（填“等于”或“不等于”）碰后物體速度的矢量和；

②碰前物體的動(dòng)能________（填“等于”或“不等于”）碰后物體動(dòng)能的和；

③碰前物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv________（填“等于”或“不等于”）碰后物體的質(zhì)量m與速度v的乘積mv的矢量和．

（4）還進(jìn)行了其他情景的實(shí)驗(yàn)，最終在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的“不變量”是________．

（5）在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的說(shuō)明，正確的是________．

A．只需找到一種情景的“不變量”即可，結(jié)論對(duì)其他情景也同樣適用

B．只找到一種情景的“不變量”還不夠，其他情景未必適用

C．實(shí)驗(yàn)中要尋找的“不變量”必須在各種碰撞情況下都不改變

D．進(jìn)行有限次實(shí)驗(yàn)找到的“不變量”，具有偶然性，結(jié)論還需要檢驗(yàn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻。導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過(guò)斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí)，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)，此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)上邊界PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R， b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g, 導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求

(1) a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，a棒中的電流大小Ia與定值電阻R中的電流大小IR之比；

(2) a棒質(zhì)量ma；

(3) a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開(kāi)口，左端用水銀封閉著長(zhǎng)L＝10cm的理想氣體，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，兩管水銀面的高度差Δh＝2cm，設(shè)外界大氣壓為1.0×105Pa(即75cmHg)，為了使左、右兩管中的水銀面相平，

(1)若對(duì)封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到多少？

(2)若溫度保持27℃不變，需從右管的開(kāi)口端再緩慢注入多少厘米的水銀柱？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門(mén)K。兩氣缸的容積均為V0，氣缸中各有一個(gè)絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開(kāi)始時(shí)K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強(qiáng)分別為po和po/3；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4�，F(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒(méi)有接觸；然后打開(kāi)K，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，重新達(dá)到平衡。已知外界溫度為T0，不計(jì)活塞與氣缸壁間的摩擦。求：

(i)恒溫?zé)嵩吹臏囟?/span>T；

(ii)重新達(dá)到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l＝0.9m，與水平面夾角θ＝30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T，方向垂直于斜面向上．甲、乙是兩根質(zhì)量相同、電阻均為R=4.86Ω的金屬桿，垂直于導(dǎo)軌放置．甲置于磁場(chǎng)的上邊界ab處，乙置于甲上方l處．現(xiàn)將兩金屬桿由靜止同時(shí)釋放，并立即在甲上施加一個(gè)沿導(dǎo)軌方向的拉力F，甲始終以a＝5m/s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，g＝10m/s2．則

A. 甲穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中拉力F不變

B. 每根金屬桿的質(zhì)量為0.2kg

C. 乙穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中安培力的功率是2W

D. 乙穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)整個(gè)回路的電荷量為C

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