图甲是中国自行设计、研制的最大的受控核聚变实验装置：其原理如图乙，带电粒子被强电流线圈产生的磁场约束在一个半经为r的“容器”中，通电线圈产生的圆形磁场可看作匀强磁场，磁场圆半径为R，R>r且两圆同心，磁感应强度为B,它们的截面如图丙所示。“容器”中有质量均为m，带电量均为q的带电粒子，在“容器”内运动， 有些粒子会运动到“容器”的边缘，观察到在“容器”的边缘各处，有向各个方向离开“容器”的粒子，且每个方向的粒子的速度都从0到v分布。不久，所有粒子都能返回“容器”。 （本题只考虑运动方向与磁场垂直的粒子，不计粒子重力和粒子间相互作用和碰撞）
⑴要产生如图乙所示的磁场，逆着磁场方向看，线圈中的电流方向如何？不改变装置结构，要改变磁场，可釆取什么方法？
（2）为保证所有粒子从“容器”边缘处离开又能返回，求带电粒子的最大速度v
（3）如果“容器”中带电粒子是核聚变的原料
、
，它们具拥同的动能，但被该装置约束后，它们的“容器”半径会不同。现用该装置约束这两种粒子，设它们“容器”的最大的半径分别为r1、r2，试推导r1、r2和R应满足的关系式。
（1）电流为逆时针方向；改变线圈中电流方向，就改变磁场方向；改变线圈电流的大小，就改变磁场强弱；（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）由安培定则，电流为逆时针方向；改变线圈中电流方向，就改变磁场方向；改变线圈电流的大小，就改变磁场强弱；
（2）从“容器”边缘切线方向离开，最大速率为v的粒子，在磁场中做圆周运动的轨迹刚好与磁场圆相切，那么其他粒子都能返回“容器”中，设这个轨迹圆半径为r/，由几何关系，R-r=2r/；
粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供；
，由上述两式可得：
,解得：
（3）
、
两粒子，电量相同，动能相同。所以
，由上式可得：
；
，有上述式子可得：
考点：带电粒子在磁场中的运动。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省金丽衢十二校高三第二次联考理综物理试卷（解析版） 题型：选择题
足球比赛中，几万观众自发在观众席上进行人浪游戏。从看台A区到B区的观众依次做下列动作：起立－举起双臂－坐下，呈现类似波浪的效果。下列关于人浪说法正确的是
A．当人浪从看台A区传到B区时，很多观众也从看台A区跑到B区
B．人浪从看台A区传到B区的速度由观众从看台A跑到看台B区的速度决定
C．观众“起立－举起双臂－坐下“的动作越频繁，人浪传播的速度越快
D．人浪的传播是观众动作形式的传播
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省高一下学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：实验题
如图为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图：
（1）某同学在实验时，按照下面的实验步骤。
①将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，直至轻推小车后小车________（填“匀速”、“加速”、“减速”）运动.
②将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处，记下小车位置.接通打点计时器电源，释放小车.
③用2 条、3 条、4 条、5 条、6 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验，但必须让小车从_______（填“同一位置”、“不同位置”）静止释放.
④在上述实验中打出的5 条纸带中，分别找出小车开始近似做匀速运动的点，并分别测出匀速运动时的速度
、
、
、
、
、
.
（2）下列4条纸带中最符合实验要求的是 _________.
（3）某同学记录相关数据见下表：
实验次数 | 条数 | 速度m/s | 速度平方m2/s2 |
1 | 1 | 1.28 | 1.64 |
2 | 2 | 1.75 | 3.06 |
3 | 3 | 2.10 | 4.41 |
4 | 4 | 2.26 | 5.11 |
5 | 5 | 2.68 | 7.18 |
6 | 6 | 2.96 | 8.76 |
用
表示一条橡皮筋做的功，请在坐标纸上画
图象.
②根据你画的
图象，你认为该同学第________次实验操作出现了问题，问题可能在于该次实验时小车释放的位置距离打点计时器较原位置 _________（填“远”或“近”）
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省温州市高三第二次适应性考试（二模）理综物理试卷（解析版） 题型：计算题
在物理学上，常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示，在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场，在其左侧分别是加速电场和速度选择器，用于获取特定速度的带电粒子。装置中，灯丝A接入电源后发出电子，P为中央带小圆孔的竖直金属板，在灯丝A和金属板P之间接入电源甲，使电子加速；在间距为d的水平正对金属板C、D间接入电源乙，在板间形成匀强电场。C、D间同时存在垂直纸面向外、大小为 B0的匀强磁场（左右宽度与两板相同）。现将电源甲、乙的输出电压分别调到U1、U2，使电子沿直线运动进入待测区域，如图中虚线所示。电子质量为m、电量为e，重力不计，从灯丝出来的电子初速不计，整个装置置于真空室内。
（1）用笔画线代替导线将电源甲、乙接人装置，以满足题中要求；
（2）求电子从P板出来的速度v0及U1、U2。满足的关系式；
（3）调节U1、U2使电子以不同的速度大小沿+X轴进入待测区域，测得电子刚连入时受力大小均为F，由此，你能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息？
（4）保持电子进入待测区域的速度大小仍为V0，转动待测区域（转动中电场、磁场相对坐标轴的方向不变），使电子沿Y轴或Z轴方向射入。测得电子刚射入时受力大小如下表所示，根据表中信息又能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息？
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省温州市高三第二次适应性考试（二模）理综物理试卷（解析版） 题型：选择题
下列说法正确的是
A.医院中用于体检的“B超”属于电磁波
B.铁路、民航等安检口使用“X射线” 对行李箱内物品进行检测
C．无线网络信号绕过障碍物传递到接收终端，利用了干涉原理
D．列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省高三下学期4月联考二模物理试卷（解析版） 题型：选择题
如图所示，加速电场电压为U1，偏转电场电压为U2，B为右侧足够大的有左边界匀强磁场， 一束由
、
、
组成的粒子流在O1处静止开始经U1加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从左边界离开磁场。不计粒子间相互作用，则下列说法正确的是
A.三种粒子在电场中会分为两束
B.三种粒子在磁场中会分为两束
C.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为1：
：
D.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与U2无关
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省高考考前适应性测试物理试卷（解析版） 题型：计算题
abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，试用题中给出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。
（1）ab刚进入磁区时产生的感应电动势
（2）此时线框的加速度
（3）线框下滑中共产生的热量
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年浙江省嘉兴市高三教学测试（即一模）理科综合物理试卷（解析版 题型：选择题
某物体以一定初速度沿斜面向上运动的最大位移为x，且x随斜面倾角θ的变化关系如图，重力加速度g=10m/s2，则
A．物体初速度大小为5m/s
B．物体和斜面之间动摩擦因素为
C．θ=53°时，x有最小值
D．x最小值为
m
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科目：高中物理 来源：2013-2014学年河南省濮阳市高三第二次模拟考试物理试卷（解析版） 题型：选择题
两金属小球A和B的半径之比为
=1：3，所带电荷量大小之比
=1：7．两小球球心间距离远大于小球半径且间距为L时，它们之间的静电力大小为F已知取无穷远处为零电势，导体球表面的电势
，其中Q是导体球所带的电荷量，r是导体球的半径，k是静电力常量。现保持两金属小球位置不变，用细导线将两小球连接，达到静电平衡后取走导线，这时A、B两球之间的静电力大小可能是：
A. 
B. 
C. 
D. 
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