【題目】如圖所示，MN 和PQ 是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界，MN上方為勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，PQ下方為勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，MN和 PQ間距為d d ，之間區(qū)域沒(méi)有場(chǎng)。質(zhì)量為m，帶電量為q的負(fù)電粒子自M點(diǎn)以速度v0，方向與邊界夾角45°斜向右上第一次射入Ⅰ磁場(chǎng)，帶電粒子每次穿越邊界MN和PQ過(guò)程中動(dòng)能可能有損失，穿越后的動(dòng)能為穿越前的k倍（k≤1），已知，兩部分磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度大小均為B ，粒子的重力和空氣阻力可以忽略。

(1)為了使粒子能返回 MN 邊界，磁場(chǎng)Ⅰ的最小寬度為多大？

(2)若粒子自A點(diǎn)第一次離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅰ，為使粒子第二次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ的位置為A點(diǎn)，k的值為多少？

(3)若 k=，請(qǐng)計(jì)算第3次到達(dá)磁場(chǎng)Ⅰ位置距M點(diǎn)的距離？

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)洛倫茲力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律

所以

根據(jù)幾何關(guān)系，Ⅰ磁場(chǎng)寬度d′

(2)粒子自A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，與邊界夾角為45°，自B點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ磁場(chǎng)，自C點(diǎn)離開(kāi)，為了粒子能返回A點(diǎn)

所以

洛倫茲力提供向心力

自Ⅰ磁場(chǎng)進(jìn)入Ⅱ磁場(chǎng)，兩次穿越邊界

解得

(3)根據(jù)題意已知，第一次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為d，

第一次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)

軌道半徑

第二次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)

軌道半徑

第二次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)

軌道半徑

根據(jù)幾何關(guān)系

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表、電流表為理想電表。L1、L2、L3、L4 為四只規(guī)格均為“220V，60W”的燈泡。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.電壓表的示數(shù)約為1244.32V

B.電流表的示數(shù)約為0.82A

C.a、b 兩端的電壓是1045V

D.a、b 兩端的電壓是1100V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于天然放射現(xiàn)象的敘述中正確的是（　�。�

A.人類揭開(kāi)原子核的秘密，是從發(fā)現(xiàn)質(zhì)子開(kāi)始的

B.衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化成一個(gè)中子和一個(gè)電子

C.一種放射性元素，當(dāng)對(duì)它施加壓力、提高溫度時(shí)，其半衰期不變

D.α、β、γ三種射線中，α射線穿透能力最強(qiáng)，γ射線電離作用最強(qiáng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：

(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬小球直徑如圖所示，小球直徑 d =____cm；

(2)甲乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度，甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

①為比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應(yīng)該選用__；（用器材前的字母表示）

a.長(zhǎng)度接近 1m的細(xì)繩

b.長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)繩

c.直徑為1.8cm的塑料球

d.直徑為1.8cm的鐵球

e.最小刻度為1cm的米尺

f.最小刻度為1mm的米尺

②該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離 L，然后用秒表測(cè)出單擺完成 n 次全振動(dòng)所用的時(shí)間 t，請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式g=____；（用所測(cè)物理量表示）

③在測(cè)量擺長(zhǎng)后，測(cè)量周期時(shí)，擺球振動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值___；（選填“偏大”、“偏小”或 “不變”）

④乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開(kāi)一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示的 v—t 圖線。由圖丙可知，該單擺的周期 T=__s；更換擺線長(zhǎng)度后，多次測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出 T2—L（周期平方擺長(zhǎng)）圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程 T2＝4.04L＋0.035，由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝__m/s2；（取 π2＝9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

⑤某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，擺長(zhǎng)沒(méi)有加小球的半徑，其它操作無(wú)誤，那么他得到的實(shí)驗(yàn)圖像可能是下列圖像中的____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b， 再經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c；也可以直接從狀態(tài)a經(jīng)過(guò)與外界無(wú)熱量交換的到達(dá)狀態(tài)c。 下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.狀態(tài) a 和狀態(tài) c 溫度可能相等

B.狀態(tài) a 直接到達(dá)狀態(tài) c 內(nèi)能降低

C.狀態(tài) a 到狀態(tài) b 氣體對(duì)外放熱

D.狀態(tài) b 到狀態(tài) c 氣體對(duì)外放熱

E.氣體經(jīng)歷 ab、bc 到達(dá)狀態(tài) c 與直接從狀態(tài) a 到狀態(tài) c 內(nèi)能改變量相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的電路圖，保持光的顏色和光照強(qiáng)度不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置或?qū)φ{(diào)電源正負(fù)極，得到電流表的示數(shù)I隨電壓表的示數(shù)U變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.由能量守恒定律可知，光電子的最大初動(dòng)能等于入射光子的能量

B.由歐姆定律可知，電壓表的示數(shù)為零時(shí)，電流表的示數(shù)也為零

C.保持光的顏色不變，只增加光照強(qiáng)度時(shí)，I－U圖像的縱截距會(huì)增大

D.保持光的顏色不變，只增加光照強(qiáng)度時(shí)，I－U圖像的橫截距Uc會(huì)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案：

(1)小李同學(xué)采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

①為了使小車所受的拉力可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等，應(yīng)滿足的條件是______；

②平衡摩擦力的正確操作是__________（填“A”或“B”）；

A.把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，直至小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶開(kāi)始滑動(dòng)

B.把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，輕推小車，使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)

③圖（a）是小李同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，所用交變電流的頻率為50Hz。則小車的加速度為_______m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

(2)小張同學(xué)采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（丙為俯視圖）；

將兩個(gè)相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中放上不同的重物。兩個(gè)小車后各系一條細(xì)線，用夾子把兩條細(xì)線同時(shí)夾住，使小車靜止。打開(kāi)夾子，兩個(gè)小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，合上夾子，兩個(gè)小車同時(shí)停下來(lái)。只需要測(cè)量?jī)尚≤嚨奈灰?/span>x及兩小盤和盤中重物的總質(zhì)量m，即可探究加速度與合外力的關(guān)系。

①小張同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案中，是否需要平衡摩擦力________________________?

②一次實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺測(cè)量?jī)蓚�(gè)小車的位移x1和x2，已知小盤和盤中重物的總質(zhì)量分別為m1和m2，為了驗(yàn)證加速度與合外力成正比，只需驗(yàn)證表達(dá)式_______________成立（用x1、x2、m1、m2表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用圖甲所示的電路，測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

雙量程電流表：A（量程0~0.6A，0~3A）

雙量程電壓表：V（量程0~3 V，0~15 V）

滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0~10Ω，額定電流2A），R2（阻值范圍0~100 Ω，額定電流1A）

(1)為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量精度更高，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為_______A，電壓表的量程為________V，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________（填寫滑動(dòng)變阻器符號(hào)）。

(2)根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物正確連接，注意閉合開(kāi)關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連線________。

(3)通過(guò)多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫(huà)出了U－I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動(dòng)勢(shì)E=____V（保留3位有效數(shù)字），內(nèi)電阻r=______Ω（保留2位有效數(shù)字）。

(4)引起該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的主要原因是______。

A.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小

B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大

C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大

(5)某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，經(jīng)過(guò)正確的操作獲得了若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，據(jù)此描繪出的U-I圖像（其中U、I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)）如下圖中的實(shí)線所示，虛線表示該電池兩端的電壓與流經(jīng)電池電流的關(guān)系圖線，下列圖像合理的是_______。

(6)為了分析本實(shí)驗(yàn)的誤差，某同學(xué)自學(xué)了等效電壓源定理：任何一個(gè)含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)（即圖中的“有源網(wǎng)絡(luò)”）可以等效為一個(gè)電壓源，等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)等于該網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，即a、b兩點(diǎn)開(kāi)路時(shí)的路端電壓，等效電壓源的內(nèi)阻等于從網(wǎng)絡(luò)兩端看有源網(wǎng)絡(luò)的總電阻，此時(shí)電源僅當(dāng)做阻值為其自身內(nèi)阻的一個(gè)定值電阻。請(qǐng)你用該方法分析本實(shí)驗(yàn)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的測(cè)量值E'、r'與真實(shí)值E、r的大小關(guān)系_______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，xOy坐標(biāo)系中，將一負(fù)檢驗(yàn)電荷Q由y軸上a點(diǎn)移至x軸上b點(diǎn)時(shí)，需克服電場(chǎng)力做功W；若將該檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移至x軸上的c點(diǎn)時(shí)，也需克服電場(chǎng)力做功W。那么關(guān)于此空間的靜電場(chǎng)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（　　）

A.可能是電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)

B.可能是電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)

C.可能是處于第I象限某位置的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

D.可能是處于第Ⅳ象限某位置的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

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