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    【题目】如图所示，在第一象限内，0<x≤a的区域Ⅰ中有垂直于纸面向里的匀强磁场，x>a的区域Ⅱ中有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内磁场的磁感应强度大小均为B.沿y轴有一不计厚度的返回粒子收集器，内部距离原点为2a的P点有一粒子源，持续不断的沿x轴正方向发射速度大小不同的同种带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为＋q，不计粒子的重力，求：

    (1) 进入区域Ⅱ磁场的粒子的最小速度；

    (2) 粒子从P点射出到返回到收集器上的同一位置的运动时间；

    (3) 要使所有返回区域Ⅰ磁场的带电粒子都能被收集器收集，求收集器的最小长度．

    【答案】（1） （2） （3）4a－2a

    【解析】

    (1)根据临界情况是轨迹与边界相切求半径得到速度；根据要求作出轨迹图，由几何关系求时间.

    (1)进入刚好进入区域Ⅱ磁场，则轨迹与边界相切，由几何关系：r1＝a

    在磁场中做匀速圆周运动

    解得：

    (2)粒子在左侧磁场运动的第一段轨迹对应的圆心角为60°

    运动时间

    解得：

    (3)由几何关系：PN＝2a

    粒子速度最大且能返回到y轴的运动轨迹示意图如图所示：

    由几何关系可得

    2r3sinβ＝2a

    解得：r3＝2a，β＝30°

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】下列关于运动和力的叙述，正确的是

    A. 图甲中，蹲在体重计上的人突然站起的瞬间指针示数会大于人的重力G

    B. 图乙中，在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力

    C. 图丙中，在水平直跑道上减速的航天飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力

    D. 图丁中，滑冰运动员通过圆弧弯道处，若此时地面摩擦力突然消失，则他将在冰面上沿着轨迹半径方向“离心”而去

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    【题目】在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6 V　3 W”，其他可供选择的器材有：

    A．电压表V1(量程6 V，内阻20 kΩ)

    B．电压表V2(量程20 V，内阻60 kΩ)

    C．电流表A1(量程3 A，内阻0.2 Ω)

    D．电流表A2(量程0.6 A，内阻1 Ω)

    E．滑动变阻器R1(0～1000 Ω，0.5 A)

    F．滑动变阻器R2(0～20 Ω，2 A)

    G．学生电源E(6 V～8 V)

    H．开关S及导线若干

    某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成U－I关系曲线如图甲所示．

    (1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；

    (2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图________；

    (3)若实验中采用了如下图所示的部分电路，测算出的电功率比灯泡的实际功率___________(选填“偏大”或“偏小”)。

    (4)若将该小灯泡接在电动势为6 V，内阻为4 Ω的电源两端，则灯泡实际消耗的功率为________W（保留3位有效数字）.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50 kg；地球表面处重力加速度g取10 m/s2；地球半径R＝6.4×106 m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是

    A．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒

    B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比

    C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×109 J

    D．当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为×103 m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，一弹簧秤的秤盘质量为m1，水平秤盘内放一质量为m2的物体Q，秤盘与物体间的弹力大小为N，轻质弹簧质量不计，系统处于静止状态。现给Q物体施加一个竖直向上的力F，使物体从静止开始向上做匀加速直线运动。下列说法正确的是

    A. 物体Q在离开秤盘前，其对秤盘的压力N大于自身的重力

    B. N=0时，弹簧恢复到原长

    C. F所做的功小于Q所增加的机械能

    D. Q与秤盘分离时，F最大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】用如图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律

    主要实验步骤如下：

    a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次

    b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t＝0），然后每隔四个点选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F所示；通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E五点时小车的速度，以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，作出速度一时间图象如图3所示。

    结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

    （1）在下列仪器和器材中，本实验中使用的有_____和_____（填选项前的字母）。

    A．电压合适的50Hz交流电源

    B．电压可调的直流电源

    C．刻度尺

    D．秒表

    E．天平（含砝码）

    （2）根据速度一时间图象可知，计数点O对应的小车速度为_____m/s，小车运动的加速度为_____m/s2

    （3）纸带中只标出了O、A两计数点的距离为1.60cm，计算可得A、B两计数点的距离为_____cm（保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，未加磁场时上升最大高度为H1，若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，最大高度为H2，若不计空气阻力，则（ ）

    A. B.

    C. D. 无法比较

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】（1）某物理实验小组在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值，选择开关指在“×100”欧姆档，指针指示位置如下图所示，则此电阻的阻值是________Ω。

    （2）然后他们用伏-安法来测未知电阻（电流表的内阻约1Ω，电压表的内阻约20kΩ）；为了得到尽量多的数据、较精确测出电阻值，并要求电压从0开始调节，他们应选用下图中的______图所示电路进行实验。用此方法测出的电阻值比真实值偏________。（选填“小”或“大”）

    （3）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学测得了七组数据（如下表）。

    组别

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    U/v

    1.22

    1.02

    0.88

    0.60

    0.63

    0.51

    0.48

    I/A

    0.2

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    1.0

    ①根据表中实验数据在图中已描好点，该同学也作出U—I图线；

    从图线中得出，电源电动势E=_________V；内电阻r =_______Ω。

    ②若另一位同学未画出图线，只选用其中两组U和I的数据，根据公式E= U1+I1 r和E=U2+I2 r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，则他选用其中第4组和第_____组数据时算得的结果误差大。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，一带电粒子垂直射入匀强电场，经电场偏转后从磁场的左边界上M点进入垂直纸面向外的匀强磁场中，最后从磁场的左边界上的N点离开磁场．已知带电粒子的比荷＝3.2×109 C/kg，电场强度E＝200 V/m，M、N间距MN＝1 cm，金属板长L＝25 cm，粒子的初速度v0＝4×105 m/s，带电粒子重力忽略不计，求：

    (1)粒子射出电场时的运动方向与初速度v0的夹角θ；

    (2)磁感应强度B的大小．

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