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【題目】如圖所示，相距為D、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應強度為B0的勻強磁場；在pOy區(qū)域內有垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場；pOx區(qū)域為無場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動，從H（0，A）點垂直y軸進入第Ⅰ象限，經Op上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限．求：

（1）離子在金屬板M、N間的運動速度；

（2）離子的比荷；

（3）離子在第Ⅰ象限的磁場區(qū)域和無場區(qū)域內運動的時間之比．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析： （1）設帶電粒子的質量為m、電量為q，在平行金屬板間的運動速度為v，平行金屬板間的場強為E0

依題意，有qvB0=qE0 ① 又M，N間為勻強電場，有 ②

聯立①②解得 ③

（2）帶電粒子進入POy區(qū)域，做勻速圓周運動，設軌道半徑為r，有 ④

依題意帶電粒子進入第I象限轉過1/4圈后從OP上離開磁場，如圖，由幾何關系得A-r=rtAn45° ⑤

聯立③④⑤得： ⑥

（3）勻速圓周運動的周期 ⑦

帶電粒子在磁場中的運動時間 ⑧

離子從C出來后做勻速直線運動，設經過x軸上的D點，如圖，由幾何關系有CD=A-r ⑨

從C到D的時間為 ⑩

聯立③⑤⑦⑧⑨⑩得

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質譜儀是一種精密儀器，是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質譜儀是由加速電場和偏轉磁場組成。帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。不計粒子重力。

（1）若由容器A進入電場的是質量為m、電荷量為q的粒子，求：

a．粒子進入磁場時的速度大小v；

b．粒子在磁場中運動的軌道半徑R。

（2）若由容器A進入電場的是互為同位素的兩種原子核P1、P2，由底片上獲知P1、P2在磁場中運動軌跡的直徑之比是: 1。求P1、P2的質量之比m1 :m2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平臺面MN右端N恰好在半徑為R圓形槽中心O點正上方h處，B物體在水平恒力F的作用下在臺面上由靜止開始向右運動，B物體質量為m，同時A物體在光滑的圓形槽內由a點開始逆時針做勻速圓周運動.某時刻當小球A運動到圖中a點時，B物體沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結果恰好在a點與A物體相碰，不計空氣阻力，求：

(1)B物體拋出時的水平初速度；

(2)A物體運動的角速度；

(3)恒力F為多大時可使A、B兩物體在某一時刻的速度相同（假設B物體到達N點之前與A物體就已經有相同速度）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內做半徑為R的圓周運動．以下說法不正確的是( )

A. 小球通過最高點時，桿所受的彈力可以等于零

B. 小球能到達最高點時的最小速度為零

C. 小球通過最高點，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時重力一定大于桿對球的作用力

D. 小球通過最高點，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反， 此時重力一定小于桿對球的作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛F1賽車含運動員的總質量約為600 kg，在一次F1比賽中賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數的關系如圖所示，則賽車在加速的過程中（ ）

A. 速度隨時間均勻增大

B. 加速度隨時間均勻增大

C. 輸出功率為240 kw

D. 所受阻力大小為24000 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內徑的小球，小球在管道內做圓周運動，從B點脫離后做平拋運動，經過時間1s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰．已知半圓形管道的半徑為R＝5m，小球可看作質點且其質量為m＝5kg，重力加速度為g(g＝10m/s2)。求：

(1)小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離；

(2)小球經過管道的B點時，小球對管道的作用力.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ＝30°，下端點C為軌道的最低點且與光滑水平面相切，一根輕質彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質量m＝0.1 kg的小物塊（可視為質點）從空中A點以v0＝2 m/s的速度被水平拋出，恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道，經過C點后沿水平面向右運動（g取10 m/s2）。求：

（1）小物塊經過圓弧軌道上B點時速度vB的大��；

（2）小物塊經過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大�。�

（3）彈簧的彈性勢能的最大值Epm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著智能手機的使用越來越廣泛，一些人在駕車時也常常離不開手機。然而開車使用手機是一種分心駕駛的行為，極易引發(fā)交通事故。如圖甲所示，一輛出租車在平直公路上以v0=20m/s的速度勻速行駛，此時車的正前方x0=100m處有一電動三輪車，正以v1=8m/s速度勻速行駛，而出租車司機此時正低頭看手機，3.5s后才發(fā)現危險，司機立刻采取緊急制動措施。若從司機發(fā)現危險開始計時，出租車的速度-時間圖象如圖乙所示，g取10m/s2。

（1）假若出租車與三輪車不發(fā)生碰撞，從司機低頭看手機到出租車停止運動的這段時間內，出租車前進的距離；

（2）通過計算判斷三輪車是否被撞。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】天文學家燕燕發(fā)現有一顆類似于地球的宜居行星，經觀測得知該行星的自轉周期為T，半徑為R，該行星的同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為。衛(wèi)星B沿半徑為的圓軌道在該行星的赤道的正上方運行，其運行方向和該行星的自轉方向相同，求：

（1）衛(wèi)星B做勻速圓周運動的周期；

（2）衛(wèi)星A和衛(wèi)星B連續(xù)地不能直接通訊的最長時間間隔（信號傳輸時間可忽略）。

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