【題目】（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫�MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1= 15T的勻強(qiáng)磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動，以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點(diǎn)，測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計空氣阻力．求：

（1）小球剛進(jìn)入磁場B1時的加速度大小a；

（2）絕緣管的長度L；

（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離

【答案】（1）2m/s2（2）1m（3）（）m

【解析】試題分析：（1）以小球為研究對象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1，故小球在管中豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，加速度設(shè)為a，由牛頓第二定律而

得

（2）由小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的圖象知，在小球運(yùn)動到管口時，FN＝2.4×10－3N，設(shè)v1為小球豎直分速度及由v1使小球受到的洛倫茲力，則

由水平方向平衡知,即

解得

由豎著方向小球做勻加速直線運(yùn)動得=1m

（3）小球離開管口進(jìn)入復(fù)合場，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N．

故電場力與重力平衡，小球在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動，合速度與MN成45°角，m/s軌道半徑為R，此時洛倫茲力充當(dāng)向心力得

小球離開管口開始計時，到再次經(jīng)過

MN所通過的水平距離由幾何關(guān)系得

對應(yīng)時間

小車運(yùn)動距離為x2，m

故△x= x1- x2=（）m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧原長為2L，將彈簧豎直放置在水平地面上，在其頂端將一質(zhì)量為的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為L。現(xiàn)將該彈簧水平放置，如圖乙所示。一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5L的水平軌道，B端與半徑為L的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD在豎直方向上。物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)，用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度為L處，然后釋放P，P開始沿軌道運(yùn)動，重力加速度為。

（1）求當(dāng)彈簧壓縮至長度為L時的彈性勢能；

（2）若P的質(zhì)量為，求物塊離開圓軌道后落至AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離；

（3）為使物塊P滑上圓軌道后又能沿圓軌道滑回，求物塊P的質(zhì)量取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根粗細(xì)均勻、重力不計的橡皮筋L1、L2的一端分別連接于A、B兩點(diǎn)，另一端與一小球相連，小球靜止時，L1與豎直方向的夾角為θ，L2保持水平，此時兩根橡皮筋的長度相等。已知兩根橡皮筋的勁度系數(shù)相等，橡皮筋的彈力與形變量成正比，重力加速度為g，則（ ）

A. L1的原長比L2的原長短

B. 兩根橡皮筋的形變量相等

C. 剪短L1的瞬間，小球的加速度大小為g

D. 剪短L2的瞬間，小球的加速度大小為gtanθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某一物體做直線運(yùn)動,其速度隨時間變化的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是 ( )

A. 在t=36s時，物體速度的方向發(fā)生了變化

B. 在0-44s內(nèi)，bc段對應(yīng)的加速度最大

C. 在36s-44s內(nèi)，物體的加速度為-6m/s2

D. 在36s-44s內(nèi)，物體的位移為192m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）用螺旋測微器測出待測導(dǎo)線的直徑，如圖所示，則螺旋測微器的讀數(shù)為______mm；

（2）在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，提供的器材有：

A．干電池一節(jié)

B．電流表(量程1A)

C．電壓表(量程3V)

D．開關(guān)S和若干導(dǎo)線

E．滑動變阻器R1(最大阻值10Ω，允許最大電流1A)

F．滑動變阻器R2(最大阻值100Ω，允許最大電流0.5A)

G．滑動變阻器R3(最大阻值1000Ω，允許最大電流0.1A)

（3）按圖甲所示電路測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，為了方便操作，滑動變阻器應(yīng)選______（填“R1”、“R2”或“R3”）．

（4）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取電壓表和電流表的的示數(shù)．用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)，將實驗測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖乙所示的坐標(biāo)圖中，請作出UI圖線，由此求得待測電池的電動勢E=______V，內(nèi)電阻r =______Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(5)所得內(nèi)阻的測量值與真實值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線是用實驗方法描繪出的某一靜電場的一簇等勢線及其電勢的值，一帶電粒子只在電場力作用下飛經(jīng)該電場時，恰能沿圖中的實線從A點(diǎn)飛到C點(diǎn)，則下列判斷正確的是（ ）

A．粒子一定帶負(fù)電

B．粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能

C．A點(diǎn)的場強(qiáng)大于C點(diǎn)的場強(qiáng)

D．粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場力所做的功大于從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。

（1）應(yīng)該選擇的實驗電路是下圖中的________（選填“甲”或“乙”）。

（2）除備有電流表（0～0.6 A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，還備有以下器材：

A．電壓表（0～15 V ）

B．電壓表（0～3 V）

C．滑動變阻器（0～20Ω）

D．滑動變阻器（0～500Ω）

實驗中電壓表應(yīng)選用______；滑動變阻器應(yīng)選用______。（選填相應(yīng)器材前的字母）

（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖4的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U－I圖線________。

（4）根據(jù)U—I圖線求得：干電池的電動勢E=______V，內(nèi)電阻r=________Ω。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

（5）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化。下圖的各示意圖中正確反映P－U關(guān)系的是________。

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國家重大科學(xué)工程項目“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置”實現(xiàn)了電子溫度超過5000萬度、持續(xù)時間達(dá)102秒的超高溫長脈沖等離子體放電，這是國際托卡馬克實驗裝置上電子溫度達(dá)到5000萬度持續(xù)時間最長的等離子體放電。該成果在未來聚變堆研究中具有里程碑意義，標(biāo)志著我國在穩(wěn)態(tài)磁約束聚變研究方面繼續(xù)走在國際前列。“EAST”部分裝置的簡化模型：要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng)，必須把溫度高達(dá)幾百萬攝氏度以上的核材料約束在半徑分別為和的兩個同心圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，等離子體只在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng)，環(huán)形區(qū)域存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場。假設(shè)約束的核聚變材料只有氕核（）和氘核（），已知氕核（）的質(zhì)量為，電量為，兩個同心圓的半徑滿足，只研究在紙面內(nèi)運(yùn)動的核子，不考慮核子間的相互作用，中子和質(zhì)子的質(zhì)量差異以及速度對核子質(zhì)量的影響。

（1）兩個氘核（）結(jié)合成一個氦核（）時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出上述核反應(yīng)方程；

（2）核聚變材料氕核（）和氘核（）具有相同的動能，為了約束從反應(yīng)區(qū)沿不同方向射入約束區(qū)的核子，求環(huán)形磁場區(qū)域所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件；

（3）若環(huán)形磁場區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，氕核（）從圓心O點(diǎn)沿半徑方向以某一速度射入約束區(qū)，恰好經(jīng)過約束區(qū)的外邊界，求氕核（）運(yùn)動的周期T。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy的x軸水平向右,y軸豎直向下,將一個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以某一初速度向著一光滑固定斜面拋出,小球運(yùn)動到斜面頂端a點(diǎn)時速度方向恰好沿斜面向下,并沿O,斜面滑下。若小球沿水平方向的位移和速度分別用x和vx表示,沿豎直方向的位移和速度分別用y和vy表示,則在小球從O點(diǎn)到余斜面底端b點(diǎn)的過程中,以上四個物理量隨時間變化的圖象可能是

A. B. C. D.

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同步練習(xí)冊答案