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    8．如图所示，板长和板间距均为2d的平行金属薄板M、N竖直放置，板间存在水平向左的匀强电场，场强始终不变，OO′为中轴线．O′为中轴线与PQ边界的交点．在板的正下方距离d处存在垂直纸面向里的匀强磁场，PQ是磁场的水平上边界，磁场足够宽．在板的正上方有一发射装置，在宽度为2d的范围内竖直向下发射出一束具有相同质量m、电荷量q的正电粒子（不计重力和粒子之间的相互作用），速度均为v0．已知紧贴N板入射的某粒子射出电场时恰好经过中轴线．求：
    （1）电场强度E的大小；
    （2）使该粒子恰好能从O′点射出磁场，磁感应强度应取何值；
    （3）磁感应强度取何值，能使所有进入磁场的粒子偏转后均不能击中N板的下端．

    分析 （1）选择紧贴N板入射的粒子作为研究对象，该粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据运动的合成和分解、牛顿第二定律结合运动学规律即可；
    （2）求出做类平抛运动的粒子的末速度的大小和方向，确定粒子在磁场中做圆周运动的圆心，根据几何关系求半径与洛伦兹力提供向心力结合即可；
    （3）根据每个过程的受力特点可知粒子运动形式都相同，左右可以平移d，只是圆周运动的半径不同，根据洛伦兹力提供向心力，找到临界几何关系，分析计算即可．

    解答 解：（1）该粒子在电场中做类平抛运动2d=v0t，d=$\frac{1}{2}$at2
    根据牛顿第二定律得：Eq=ma
    联立得：$E=\frac{mv_0^2}{2dq}$
    （2）该粒子水平方向的分速度
    ${v_1}=\frac{qE}{m}t$
    解得v1=v0
    根据勾股定理得，粒子进入磁场的速度大小：$v=\sqrt{2}{v_0}$
    方向斜朝左下方与竖直方向成45°角
    该粒子在磁场中作圆周运动，洛仑兹力作向心力$qvB=\frac{{m{v^2}}}{R_1}$
    如图，轨迹①由几何关系${R_1}=\frac{{\sqrt{2}}}{2}d$
    得$B=\frac{{2m{v_0}}}{qd}$
    （3）依题意，进入磁场的所有粒子的运动规律都相同
    ⅰ从板中央射出的粒子恰好能击中N板下端的轨迹②如图
    由几何关系可知${R_2}=\frac{{3\sqrt{2}d}}{2}$
    得$B=\frac{{2m{v_0}}}{3qd}$
    ⅱ紧贴M板下边缘射出的粒子恰好能击中N板下端的轨迹③如图
    由几何关系可知${R_3}=\frac{{4\sqrt{2}d}}{2}$
    得$B=\frac{{m{v_0}}}{2qd}$
    所求范围：$B＜\frac{{m{v_0}}}{2qd}或B＞\frac{{2m{v_0}}}{3qd}$
    答：（1）电场强度E的大小为$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2dq}$；
          （2）使该粒子恰好能从O′点射出磁场，磁感应强度应为$\frac{2m{v}_{0}}{qd}$；
          （3）磁感应强度取值应满足$B＜\frac{m{v}_{0}}{2qd}或B＞\frac{2m{v}_{0}}{3qd}$，才能使所有进入磁场的粒子偏转后均不能击中N板的下端．

    点评 本题考查：带电粒子在偏转电场中的运动和带电粒子在匀强磁场中的运动；前两问难度不大，第三问要注意作图的准确规范．找好不击中N板的临界几何条件；因为题中进入磁场前的轨迹形状均相同，左右可以平移d，调整磁场中圆周运动的半径大小找到临界几何条件，选好范围区间，利用几何关系求出粒子在磁场中运动的轨迹半径，再根据洛伦兹力提供向心力求出的半径公式联立即可求出磁感应强度B的范围．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．2008年9月25日晚21点10分，我国在九泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟7号”宇宙飞船成功地送上太空，飞船绕地球飞行一圈时间为90分钟．则（　　）
    A．“21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者也表示“时刻”
    B．飞船绕地球飞行一圈，它的位移和路程都为0
    C．飞船绕地球飞行一圈平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0
    D．地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时可以将飞船看作质点

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    科目：高中物理 来源：2016-2017学年湖北省等四校高一上期中联考物理试卷（解析版） 题型：选择题

    关于重力、重心，下列说法正确的是（ ）

    A. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合

    B. 任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外

    C. 重心与物体的形状和物体内质量分布有关

    D. 用一根绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子的延长线上

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．根据下面驾驶员安全行驶距离表格，得出的以下结论正确的是（　　）
    车速（km/h）反应距离（m）刹车距离（m）停车距离（m）
    601522.537.5
    A．驾驶员的反应时间为0.6 sB．汽车的刹车时间为2.5 s
    C．汽车刹车的平均速度为$\frac{25}{3}$ m/sD．汽车刹车的加速度约为6 m/s2

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门（当物体运动时，固定在物体上的很窄的挡光片通过光电门时光被挡住，数字计时器开始计时，当物体离开时计时结束，这样就可以根据挡光片宽度与通过光电门所用时间来计算物体通过光电门的速度．），它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间?t1、?t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引钩码的质量为m，回答下列问题：

    （1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位C
    A．取下牵引钩码，滑行器M放在任意位置不动B．放上牵引钩码，滑行器M放在任意位置不动
    C．取下牵引钩码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间△t 都相同
    D．无法判断能否将气垫导轨放水平
    （2）若取M=0.5kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是D
    A．m1=4g   B．m2=10g   C．m3=40g   D．m4=500g
    （3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求加速度的表达式为：a=$\frac{（\frac{D}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{D}{△{t}_{1}}）^{2}}{2x}$．（用△t1、△t2、D、x表示）
    （4）改变所挂砝码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图2所示）．
    ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是当质量一定时，物体的加速度与合外力成正比．
    ②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C 
    A．小车与轨道之间存在摩擦B．没有平衡摩擦力C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．（1）某研究小组同学为了测量某一电阻RX阻值，甲同学先用多用电表进行粗测．使用多用电表欧姆挡时，将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：先将选择开关换成欧姆挡的“×1”档位，将红、黑表笔短接，再进行欧姆调零，使指针指在欧姆刻度的“0”处；再次测量电阻RX阻值时，指针在刻度盘上停留的位置如图1所示，则所测量的值为18Ω．

    （2）为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放有以下器材：
    A．电流表（量程15mA，内阻约100Ω）
    B．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
    C．电阻箱（最大电阻99.99Ω）
    D．电阻箱（最大电阻999.9Ω）
    E．电源（电动势3V，内阻0.8Ω）
    F．单刀单掷开关2只
    G．导线若干
    乙同学设计的电路图如图2所示，现按照如下实验步骤完成实验：
    ①调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R1，仅闭合S1，使电流表有较大的偏转且读数为I；
    ②调节电阻箱，保持开关S1闭合，开关S2闭合，再次调节电阻箱的阻值为R2，使电流表读数仍为I．
    a．根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择A；（填器材前字母）
    b．根据实验步骤可知，待测电阻Rx=R2-R1（用题目所给测量数据表示）．
    （3）利用以上实验电路，闭合S2调节电阻箱R，可测量出电流表的内阻RA，丙同学通过调节电阻箱R，读出多组R和I值，作出了$\frac{1}{I}$-R图象如图3所示．若图象中纵轴截距为1A-1，则电流表内阻RA=2Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．下列关于静电场中电场强度和电势差，说法正确的是（　　）
    A．电场强度为零的地方，电势为零
    B．电场强度是矢量，它的方向就是电荷在该点的受力方向
    C．由U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的距离越大，则它们间的电势差也一定越大
    D．电场中某点的电场强度与检验电荷无关

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个带正电粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出（　　）
    A．N点的电势高于M点的电势
    B．粒子在N点的电势能比在M点的电势能小
    C．粒子在M点的速率大于在N点的速率
    D．粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．某实验探究小组为了测量电流表G1内阻r1，设计的电路如图甲所示．实验中供选择的仪器如下：
    待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）
    电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω）
    定值电阻R1（300Ω）
    定值电阻R2（10Ω）
    滑动变阻器R3（0～1 000Ω）
    滑动变阻器R4（0～20Ω）
    电键S及导线若干
    干电池（1.5V）

    （1）定值电阻应选R1，滑动变阻器应选R4．
    （2）对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图．
    （3）主要的实验步骤如下：
    A．按图甲所示电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最左（填“左”、“右”）端；
    B．闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1和G2的读数I1和I2；
    C．重复步骤B，多次移动滑动触头，测量多组数据；
    D．以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．
    （4）根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1=（k-1）R1（用k和R1表示）．

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