(22分)如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強度的大小為E0，E>0表示電場方向豎直向上。T=0時，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運動到Q點后，做一次完整的圓周運動，再沿直線運動到右邊界上的N2點。Q為線段N1N2的中點，重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度B的大小；

(2)求電場變化的周期T；

(3)改變寬度d，使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域，求T的最小值。

 ⑦ 

聯(lián)立③④⑤⑥⑦得

   ⑧

電場變化的周期

   ⑨

（3）若微粒能完成題述的運動過程，要求

   ⑩

聯(lián)立③④⑥得

  

設(shè)施直線運動的最短時間為，由⑤⑩得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)利用如圖1所示的實驗裝置來“驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒”．
①請完善以下實驗步驟：
a．用游標卡尺測遮光條的寬度，多次測量取平均值L；
b．實驗時，先接通氣源，再調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平位置；
c．將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門的時間△t；
d．計算出滑塊通過光電門的速度v=
 
（用上述測量出的物理量表示）．
②實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
 
和
 
（用文字說明和相應(yīng)字母表示）．
③本實驗通過比較
 
和
 
，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．
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（2）某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極（接觸電阻不計），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導(dǎo)電溶液．用如下器材進行測量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）；     電流表（量程300μA，內(nèi)約50Ω）；
滑動變阻器（10Ω，1A）；              電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
下表是測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示．
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請回答下面的問題：
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm．
②請在圖2中補畫出未連接的導(dǎo)線．
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標中已描點，請作出U-I圖象，由圖象求出電阻R=
 
Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
④計算該導(dǎo)電溶液的電阻率表達式是：ρ=
 
 （用R、d、L表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?湖北模擬）某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，用如圖1所示電路進行測量．兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的自來水．圖中器材如下：

電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30kΩ）、電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
根據(jù)以上材料請回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為
3.075
3.075
cm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標中作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.6×104
4.6×104
Ω；
（3）用直接測量值計算自來水電阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
，測量值為
49
49
Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）；
（4）請在虛線框內(nèi)畫出測量自來水電阻的電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即：E=
( 
F
S
 )
( 
△L
L
 )
；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材：不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器； 游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計的實驗如圖1所示．
該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m（不超量程）．
①在一次測量中：
a．螺旋測微器如圖2甲所示，其示數(shù)為
3.853
3.853
mm；
b．游標卡尺如圖2乙所示，其示數(shù)為
11.14
11.14
mm；

②用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為：E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
（2）在探究“牛頓第二定律”時，某小組設(shè)計雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系．實驗裝置如圖3所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）．通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大�。ㄟ^比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關(guān)系式為
s=
1
2
at2；
s=
1
2
at2；
．已知兩車質(zhì)量均為200g，實驗數(shù)據(jù)如表中所示：
實驗次數(shù) 小車 拉力F/N 位移s/cm 拉力比F甲/F乙 位移比s甲/s乙
1 甲 0.1 22.3 0.50 0.51
乙 0.2 43.5
2 甲 0.2 29.0 0.67 0.67
乙 0.3 43.0
3 甲 0.3 41.0 0.75 0.74
乙 0.4 55.4
分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：
在實驗誤差范圍內(nèi)當小車質(zhì)量保持不變時，由于s∝F說明a∝F；
在實驗誤差范圍內(nèi)當小車質(zhì)量保持不變時，由于s∝F說明a∝F；
．
該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是
控制兩車同時運動和同時停止；
控制兩車同時運動和同時停止；
．
為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？（只需提出一個建議即可）
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量等）．
調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量等）．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年天津卷）(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v0)。

（1）簡要敘述列車運行中獲得驅(qū)動力的原理；

（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式：

（3）計算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v時驅(qū)動力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在做課題研究時，打算測定自來水的電阻率。他先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，兩電極相距L=0.700m.期間充滿待測的自來水。并設(shè)計如圖1所示電路。選用器材如下:電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30）、電流表（量程300,內(nèi)阻約50）滑動變阻器（100，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

下表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示。

U/V

1.0

3.0

5.0

7.0

9.0

11.0

22

65

109

155

190

240

根據(jù)以上材料請回答下面的問題：

（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為                 cm；

（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)在圖3坐標中作出U-I圖象，并根據(jù)圖象求出電阻R=          ;

（3）用直接測量值計算自來水電阻率的公式是=         ，測量值為           （保留兩位有效數(shù)字）；

（4）請你根據(jù)設(shè)計好的電路連接實物圖。

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