【題目】如圖所示，兩個(gè)相同的等腰直角三角形區(qū)域CDE和FGH中均有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，E、F、G處在同一水平直線上，D、C、H也處于同一水平直線．平行四邊形區(qū)域EFHC間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)重力不計(jì)的帶正電的粒子從邊界ED上的P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度v的方向與EC邊平行，再從EC邊沿水平方向射出，已知GH長(zhǎng)度為L，且L＝(2+ ) d，EP和EF的長(zhǎng)度均為d.帶電粒子的比荷＝k，區(qū)域FGH中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝.　

(1) 求區(qū)域CDE內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

(2) 若電場(chǎng)方向豎直向下，粒子到達(dá)電場(chǎng)邊界FH時(shí)，速度方向恰好與其平行，求粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(3) 若電場(chǎng)方向水平向右，要使粒子從GF邊界射出磁場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度大小滿足的條件．

【答案】（1）（2） （3）0<E≤

【解析】(1) 粒子在區(qū)域CDE內(nèi)軌道半徑為R1

解得：；

(2) 粒子到達(dá)FH時(shí)vy＝v

x＝vt

由幾何關(guān)系得x＝d＋y

解得：；

(3) 設(shè)EFHC間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E時(shí)，粒子以大小為v1的速度進(jìn)入FGH區(qū)域，在FGH內(nèi)運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則

粒子到達(dá)FH邊界時(shí)距GF和DC的距離分別為和d

若粒子運(yùn)動(dòng)到邊界GF時(shí)速度恰好沿GF方向，則軌道半徑

若粒子運(yùn)動(dòng)到邊界GH時(shí)速度恰好沿HG方向，則軌道半徑R3＝d

要使粒子從GF邊界射出磁場(chǎng)，其軌道半徑須滿足R2<R≤R3

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（16分）兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置，一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處，，其它電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4，電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過磁場(chǎng)向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2

（1）求穿過磁場(chǎng)過程中平均電流的大小。

（2）計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。

（3）讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上，讓ab棒重新由R處向右加速，在金屬棒到達(dá)MP之前，電流表會(huì)有示數(shù)嗎？簡(jiǎn)述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示一根勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上O點(diǎn)，另一端與靜止在光滑水平面上A點(diǎn)的物塊相連，物塊質(zhì)量為M，第一顆子彈以大小為v0的速度水平向右射入物塊但未穿出。此后，每當(dāng)物塊向左經(jīng)過A時(shí)，都會(huì)有一顆子彈以大小為v0的速度水平向右射入物塊且均未穿出。若每顆子彈的質(zhì)量為m，子彈與物塊相互作用時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力，則

A. 隨著子彈的不斷射入，彈簧的最大壓縮量將不斷增加

B. 當(dāng)?shù)?/span>2017顆子彈剛要射入時(shí)，物塊在A點(diǎn)時(shí)的速度大小為零

C. 當(dāng)?shù)?/span>2017顆子彈剛要射入時(shí)，物塊在A點(diǎn)時(shí)的速度大小為2v0/3

D. 從第一顆子彈射入到彈簧被壓縮到最短的過程中，子彈、物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)物塊A和B用輕彈簧連接后，再用細(xì)線將A懸掛，A和B處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)線，A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中，下列說法正確的是(　　)

A. 當(dāng)A加速度為g時(shí)，B的加速度可能也為g

B. 只有重力和彈力對(duì)A做功，A機(jī)械能守恒

C. 當(dāng)A、B的動(dòng)能相等時(shí)，彈簧的壓縮量最大

D. 當(dāng)A、B的速度相差最大時(shí)，兩者加速度均為g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在汽缸右側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸內(nèi)氣體升高到一定的溫度，氣體吸收的熱量為Q1，氣體的內(nèi)能為U1.如果讓活塞可以自由滑動(dòng)(活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣)，也使氣缸內(nèi)氣體溫度升高相同溫度，其吸收的熱量為Q2，氣體的內(nèi)能為U2，則Q1________Q2，U1________U2.(均選填“大于”“等于”或“小于”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，以等腰直角三角形ABC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，一個(gè)等腰直角三角形線框abc的直角邊ab的長(zhǎng)是AB長(zhǎng)的一半，線框abc在紙面內(nèi)，線框的cb邊與磁場(chǎng)邊界BC在同一直線上，現(xiàn)在讓線框勻速地向右通過磁場(chǎng)區(qū)域，速度始終平行于BC邊，則在線框穿過磁場(chǎng)的過程中，線框中產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象是(設(shè)電流沿順時(shí)針方向?yàn)檎?/span>)(　　)

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】線框進(jìn)磁場(chǎng)的過程中，ab邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻增大，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增大，感應(yīng)電流均勻增大，ab邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度最大值等于ab的長(zhǎng)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，回路中磁通量變化量為零，感應(yīng)電流為零；當(dāng)ab邊出磁場(chǎng)后，ac邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度均勻減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻減小，且ac邊切割磁感線的有效長(zhǎng)度的最大值等于ab邊的長(zhǎng)度，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，因此D項(xiàng)正確．

【題型】單選題
【結(jié)束】
53

【題目】如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ＝30°，另一邊與水平地面垂直，頂端有一個(gè)輕質(zhì)定滑輪，跨過定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊A、B連接，A的質(zhì)量為B的質(zhì)量的4倍．開始時(shí)，將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不計(jì)．當(dāng)A沿斜面下滑4 m時(shí)，細(xì)線突然斷裂，B由于慣性繼續(xù)上升．設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰，重力加速度g＝10 m/s2.下列說法正確的是(　　)

A. 細(xì)線未斷裂時(shí)，兩物塊A、B各自機(jī)械能的變化量大小之比為1∶1

B. 細(xì)線斷裂時(shí)，A的速度大小為3 m/s

C. 細(xì)線斷裂時(shí)，兩物塊A、B所受重力的瞬時(shí)功率之比為4∶1

D. B上升的最大高度為4.8 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)時(shí)，其主要操作步驟是：

a.按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車的質(zhì)量M＝0.50kg，鉤碼的總質(zhì)量m＝0.10kg.

b.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源的頻率f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．

(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出最滿意的一條，如圖乙所示，把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測(cè)得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為d1＝0.8cm，d2＝2.4cm，d3＝4.1cm，d4＝5.6cm，d5＝7.2cm，d6＝8.8cm，他把鉤碼的重力作為小車所受的合力，計(jì)算出從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5過程中合力所做的功W＝________J，把打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，計(jì)算出ΔEk＝________J．(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g取9.80m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)以上計(jì)算可見，合力對(duì)小車做的功與小車動(dòng)能的變化量相差比較大．通過反思，該同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生誤差的主要原因如下，其中正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母)

A．鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

B．鉤碼質(zhì)量小了，應(yīng)該大于小車質(zhì)量

C．沒有平衡摩擦力

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量

【答案】 0.197 0.160 AC

【解析】試題分析：從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)合力所做的功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度求出打5點(diǎn)時(shí)的速度，從而求解動(dòng)能；實(shí)際上小車受到的合力不等于鉤碼的重力，導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。

(1)從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中，合力所做的功，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車的速度，小車動(dòng)能的改變量 .

(2)產(chǎn)生誤差的主要原因有：鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；沒有平衡摩擦力，選項(xiàng)A、C正確．

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
58

【題目】要描繪一個(gè)標(biāo)有“3 V,0.8 W”小燈泡的伏安特性曲線，已選用的器材有：

電源(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)；

電流表(量程為0～300 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；

電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；

滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)；

開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

(1)為便于實(shí)驗(yàn)操作，并確保實(shí)驗(yàn)有盡可能高的精度，則實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下圖中的________(填字母代號(hào))．

(2)圖甲是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請(qǐng)根據(jù)在(1)問中所選的電路圖補(bǔ)充完成圖甲中實(shí)物間的連線(用筆畫線代替導(dǎo)線)________．

(3)根據(jù)(1)中所選電路圖，測(cè)量結(jié)束后，先把滑動(dòng)變阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”)，然后斷開開關(guān)，接著拆除導(dǎo)線，整理好器材．

(4)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖象可知小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(填“不變”“增大”或“減小”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的圖象如圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是_______

A．這列波沿x軸負(fù)向傳播

B．這列波的波速是25 m/s

C．質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置

D．經(jīng)過Δt＝0.4 s，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4 m

E．經(jīng)過Δt＝0.8 s，A質(zhì)點(diǎn)通過的位移為8 m

【答案】ADE

【解析】由A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知，下一時(shí)刻其正向位移在增大，結(jié)合甲圖可知這列波沿x軸負(fù)向傳播，故A項(xiàng)正確；由甲圖可知λ=20 m，由乙圖可知，T=0.8 s，則，故B項(xiàng)正確；由于這列波沿x軸負(fù)向傳播，所以質(zhì)點(diǎn)P正向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)Q將比質(zhì)點(diǎn)P先回到平衡位置，故C項(xiàng)錯(cuò)；經(jīng)過Δt=0.4s，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程為振幅的兩倍，即4 m，故D項(xiàng)正確；經(jīng)過Δt=0.8 s，A質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，即通過的位移為0，故E項(xiàng)錯(cuò)．

【題型】填空題
【結(jié)束】
113

【題目】如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對(duì)該光的折射率為，玻璃對(duì)該光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度也為d.求：

①這種光在玻璃和水中傳播的速度；

②水面形成的光斑的面積(僅考慮直接由光源發(fā)出的光線)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直固定的光滑絕緣細(xì)桿上O點(diǎn)套有一個(gè)電荷量為－q的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一個(gè)電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形，c是ab的中點(diǎn)。使小環(huán)從O點(diǎn)無初速度釋放，小環(huán)通過a點(diǎn)的速率為v。若已知ab＝Oa＝l，靜電常量為k，重力加速度為g。則

A. 在a點(diǎn)，小環(huán)所受彈力大小為

B. 在c點(diǎn)，小環(huán)的動(dòng)能最大

C. 在c點(diǎn)，小環(huán)的電勢(shì)能最大

D. 在b點(diǎn)，小環(huán)的速率為

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