【題目】（18分）如圖所示，在xOy平面第一象限內(nèi)的某區(qū)域有垂直平面勻強(qiáng)磁場（沒畫出），一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的電帶粒子。由y軸上的P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，初速度為v0，方向沿x軸正方向；P到O的距離為；后來，粒子經(jīng)過x軸上的Q點(diǎn)，此時(shí)速度方向與x軸負(fù)方向的夾角為θ=60°，Q到O的距離為2L，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

（1）求帶電粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間；

（2）若勻強(qiáng)磁場的區(qū)域是圓形磁場，求圓形磁場的最小面積；

（3）若勻強(qiáng)磁場的區(qū)域是矩形，求矩形磁場的最小面積。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】（1）帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，M點(diǎn)是進(jìn)磁場的點(diǎn)，N點(diǎn)是出磁場的點(diǎn)。

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供

，解得帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 （2分）

由幾何關(guān)系可得：A點(diǎn)坐標(biāo)（3L，）；PM= ；NQ=； （2分）

帶電粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間 （2分）

（2）若勻強(qiáng)磁場的區(qū)域是圓形磁場，以MN為直徑的圓的面積最小，如下圖所示。

由幾何關(guān)系可得： （3分）

圓形磁場的最小面積 （3分）

（3）若勻強(qiáng)磁場的區(qū)域是矩形，矩形以MN為邊長，MN的對邊與圓形相切的矩形面積最小，如圖所示

最小矩形的面積 （6分）

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】關(guān)于彈力，下述說法中正確的是

A. 物體的形變是產(chǎn)生彈力的必要條件

B. 放在水平地面上的箱子，它對地面的壓力就是箱子的重力

C. 彈簧的彈力總與其伸長量成正比，不需要任何條件

D. 壓力和支持力都是彈力，它們的方向都與支持面垂直

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（9分）（1）指針式多用電表是電路測量的常用工具�，F(xiàn)用多用電表測量一個(gè)定值電阻的阻值（阻值約為一百多歐姆）。

（1）將紅、黑表筆分別插入“+”、“”插孔，接下來必要的操作步驟和正確的順序是__________。（請將必要步驟前的序號按正確的順序?qū)懗觯?/span>

①將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)“×10”的位置；

②將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)“×100”的位置；

③用兩支表筆的金屬部分分別接觸電阻的兩條引線；

④根據(jù)指針?biāo)缚潭群瓦x擇開關(guān)的位置，讀出電阻的阻值；

⑤將兩支表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指向“0 Ω”。

（2）若正確測量時(shí)指針?biāo)缚潭热鐖D所示，則這個(gè)電阻阻值的測量值是_______Ω。

（3）現(xiàn)用以下器材較準(zhǔn)確測量上述待測電阻Rx的阻值：

A．待測電阻Rx；

B．電源E，電動(dòng)勢約為3.0 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；

C．電流表A1，量程為0~50 mA，內(nèi)阻r1=20 Ω；

D．電流表A2，量程為0~100 mA，內(nèi)阻r2約為5 Ω；

E．直流電壓表V，量程為0~15 V，內(nèi)阻約為30 kΩ；

F．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為10 Ω，額定電流1 A；

G．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為100 Ω，額定電流1 A；

H．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

①實(shí)驗(yàn)中電表應(yīng)選用_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______；（均填寫儀器前的字母）

②畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路原理圖（圖上要標(biāo)明器材后面的字母）。

③若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2 。則計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx =________。（用已知量和測量量相應(yīng)的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體P接觸，但未與物體P連接，彈簧水平且無形變�，F(xiàn)對物體P施加一個(gè)水平向右的瞬間沖量，大小為I0，測得物體P向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為x0，之后物體P被彈簧彈回最終停在距離初始位置左側(cè)2x0處。已知彈簧始終在彈簧彈性限度內(nèi)，物體P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法中正確的是

A．物體P與彈簧作用的過程中，系統(tǒng)的最大彈性勢能

B．彈簧被壓縮成最短之后的過程，P先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速運(yùn)動(dòng)

C．最初對物體P施加的瞬時(shí)沖量

D．物體P整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量大小相等、方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（9分）某學(xué)習(xí)小組探究電學(xué)元件的伏安特性曲線。

甲同學(xué)要描繪一個(gè)標(biāo)有“3.6 V，1.2 W”的小燈泡的伏安特性曲線，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有下列器材可供選擇：

電壓表V（量程5 V，內(nèi)阻約為5 kΩ）

直流電源E（電動(dòng)勢4.5 V，內(nèi)阻不計(jì)）

電流表A1（量程350 mA，內(nèi)阻約為1 Ω）

電流表A2（量程150 mA，內(nèi)阻約為2 Ω）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值0 ~ 200 Ω）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0 ~ 10 Ω）

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______；（填寫器材代號）

（2）以下的四個(gè)電路中應(yīng)選用_________進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）根據(jù)所選電路圖，請?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路。

（4）通過實(shí)驗(yàn)描繪了小燈泡的伏安特性曲線如圖。若將該小燈泡直接接在電動(dòng)勢是 1.5 V，內(nèi)阻是 2.0 Ω的電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率為 _________W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有直角坐標(biāo)系xOy，在y軸上固定著關(guān)于O點(diǎn)對稱的等量異號點(diǎn)電荷+Q和－Q，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B、C為坐標(biāo)軸上的三點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱，C點(diǎn)在y軸上，則下列說法正確的是

A．單位正電荷在A點(diǎn)的電勢能等于在B的電勢能

B．C點(diǎn)的電勢小于A點(diǎn)的電勢

C．負(fù)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場力做正功

D．單位正電荷從C點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)與從C移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做的功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（20分）如圖所示，空間有相互平行、相距和寬度也都為L的Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域，I、II區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，I區(qū)域磁場向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，II區(qū)域磁場向外，大小待定�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子，從圖中所示的一加速電場中的MN板附近由靜止釋放被加速，粒子經(jīng)電場加速后平行紙面與I區(qū)磁場邊界成45°角進(jìn)入磁場，然后又從I區(qū)右邊界成45°角射出。

（1）求加速電場兩極板間電勢差U，以及粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1。

（2）若II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也是B0時(shí)，則粒子經(jīng)過I區(qū)的最高點(diǎn)和經(jīng)過II區(qū)的最低點(diǎn)之間的高度差是多少。

（3）為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，II區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件，粒子從左側(cè)進(jìn)入Ⅰ區(qū)到從左側(cè)射出Ⅰ區(qū)需要的最長時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，傾角為θ=37°的足夠長的斜面上，有一質(zhì)量為M=1.0kg，長為L=2.55m的薄板A。薄板A由兩種不同材料拼接而成，其上表面以ab為分界線，其中ab以上部分光滑，長度為L1＝0.75m，下表面與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.4。在薄板A的上表面上端放一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn)）。同時(shí)將A、B由靜止釋放，已知B與A的上表面ab以下部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.25，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3＝0.5,認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等．物塊B從薄板A上滑到斜面上時(shí)速度不變。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6。求：

(1)B從開始滑動(dòng)到剛經(jīng)過ab時(shí)所用的時(shí)間；

(2)B在A上滑動(dòng)的總時(shí)間；

(3)從A、B分離到A在斜面上追上B所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體受繩的拉力作用由靜止開始前進(jìn)，先做加速運(yùn)動(dòng)，然后改做勻速運(yùn)動(dòng)，再改做減速運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是(　　)

A．加速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力大于物體拉繩的力

B．減速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力大于物體拉繩的力

C．只有勻速前進(jìn)時(shí)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等

D．不管物體如何前進(jìn)，繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等

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