【题目】如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O,再将两个相同的 绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为60°，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为B0，磁感应强度为负值时大小为Bx，但Bx未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，t=0时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在t1时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在t1+t2时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响。求：
(1)粒子第一次到达挡板P时的速度大小。
(2)图乙中磁感应强度Bx的大小。
(3)两金属板M和N之间的距离d。
【答案】（1）
（2）2B0（3）
，n=0,1,2,3,…
【解析】（1）粒子从N板到M板过程中，电场力做正功，根据动能定理有
Uq＝
mv20．
解得粒子第一次到达O点时的速率
（2）粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由
得粒子做匀速圆周运动的半径
，
使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示，
由图易知：r0=2rx 图中Bx=2B0
（3）在0～t1时间内，粒子做匀速圆周运动周期
在t1～（t1+t2）时间内，粒子做匀速圆周运动的周期
由轨迹图可知
，
粒子在金属板M和N间往返时间为t，有
且满足：t=t2+n（t1+t2），n=0,1,2,3,…
联立可得金属板M和N间的距离：
，n=0,1,2,3,…
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： 题型：
【题目】如图所示，正方形线框abcd的边长为l，向右通过宽为L的匀强磁场，且l＜L，则在线框进入过程中穿过线框的磁通量变化情况是________，感应电流的磁场对磁通量变化起__________作用，线框中感应电流方向是______；在线框移出磁场的过程中穿过线框的磁通量变化情况是________，感应电流的磁场对磁通量变化起________作用，线框中感应电流方向是__________．
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【题目】如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好。
（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
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【题目】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学的实物电路连接如图1所示。
(1)画出与图1对应的电路图________________。
(2)在图2的
－R坐标系中标出了该同学所测的实验数据，请作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的截距为____A－1，求得其斜率为____V－1。
(3)求得电源的电动势是________V，内阻是________Ω(结果保留两位有效数字)。
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【题目】如图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P的振动图像，则下列判断正确的是
A. 该波的传播速率为4cm/s
B. 该波的传播方向沿x轴正方向
C. 经过1.5s的时间，质点P的路程是1.2m
D. 该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象
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【题目】奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步。我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是( )
A. 大量光子产生的效果往往显示出粒子性
B. 如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应
C. 一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子
D. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长
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【题目】真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上，x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图所示，下列判断正确的是
A. 点电荷M、N一定为异种电荷
B. 在x轴上，
的区域内，有一点电场强度为零
C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1
D. 若设无穷远处为电势能零点，则x=2a处的电势一定为零
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【题目】水平传送带匀速运动，速度大小为
，现将一小工件轻轻地放在传送带上，它将在传送带上滑动一段位移后，才达到，且与传送带相对静止．设小工件的质量为
，它与传送带间的动摩擦因数为
，在与皮带相对运动的过程中（ ）
A. 工件是变加速运动
B. 滑动摩擦力对工件做功
C. 工件相对传送带的位移大小为
D. 工件与传送带因摩擦产生的内能为
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【题目】如图所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为
，每条边的电阻均为
，其中
边材料的密度较大，其质量为
，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与
边重合的水平轴
自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框从水平位置由静止释放，经历时间
到达竖直位置，此时
边的速度为
，若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为
的匀强磁场中，重力加速度为
．求：
（
）线框在竖直位置时， 
边两端的电压及其所受安培力的大小．
（
）这一过程中，线框中感应电动势的有效值．
（
）在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量．
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