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    【题目】如图所示为离子分析装置的简化模型,空间存在以虚线OP为分界线的范围足够宽广匀强电场和匀强磁场,电场方向与分界线垂直,电场强度大小E磁感应强度大小B，OP=a。现有某一速率为v的正离子从O点垂直于OP飞入匀强磁场区域,经两个半圆周后竖直向上通过P点,不计离子的重力及空气阻力,求：

    (1)该正离子的比荷；

    (2)该正离子从O点出发到竖直向上通过P点全程所用的时间

    【答案】（1） （2）

    【解析】

    （1）由几何关系找到在磁场中的运动半径，根据求解比荷；（2）粒子在磁场中做两个半圆周运动，在电场中先减速向上后加速向下，根据牛顿定律结合运动公式求解在单场中的时间.

    （1）粒子的运动轨迹如图；

    由几何知识可知，粒子在磁场中运动的半径r=；

    由洛伦兹力等于向心力可得：，

    可得 ；

    （2）粒子在磁场中的运动时间： ；

    在电场中的加速度

    在电场中的时间： ，

    则该正离子从O点出发到竖直向上通过P点全程所用的时间

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一轻质弹簧两端连接两个质量均为m＝1 kg的物块B和C。物块C紧靠着挡板P，物块B通过一跨过光滑定滑轮的轻质细绳与质量m0＝8 kg、可视为质点的小球A相连，与物块B相连的细绳平行于斜面，小球A在外力作用下静止在对应圆心角为60°、半径R＝2 m的光滑圆弧轨道的最高点a处，此时细绳恰好伸直且无拉力，圆弧轨道的最低点b与光滑水平轨道bc相切。现由静止释放小球A，当小球A滑至b点时，物块B未到达a点，物块C恰好离开挡板P，此时细绳断裂。已知重力加速度g取10 m/s2，弹簧始终处于弹性限度内，细绳不可伸长，定滑轮的大小不计。求：

    (1)弹簧的劲度系数；

    (2)在细绳断裂后的瞬间，小球A对圆弧轨道的压力大小。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，一质量为m，电荷量为+q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功不可能为（　　）

    A. 0 B. mv02

    C. mv02+ D. mv02

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的U–I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是

    A. 硅光电池的内阻为10Ω

    B. 硅光电池的总功率为0.72W

    C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W

    D. 若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2 m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08 kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g取10 m/s2.下列说法正确( )

    A. 小球的带电荷量q=6×10－5 C

    B. 小球动能的最小值为1J

    C. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值

    D. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为4J

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，两根绝缘轻质弹簧的劲度系数均为k，竖直静止吊起一根长为L的匀质水平金属棒AC，金属棒处在与棒垂直的水平匀强磁场中，当金属棒中通入由A端流向C端的电流I时，两弹簧的伸长量均增加了x。关于该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向，下列判断正确的是（　　）

    A. 大小为，方向水平向里

    B. 大小为，方向水平向外

    C. 大小为，方向水平向里

    D. 大小为，方向水平向外

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20：1，原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V），Q为保险丝（电阻不计），其额定电流为0.2A，R为负载电阻．下列判断正确的是（　　）

    A. 该交流电源的频率为100Hz

    B. 副线圈两端的电压为11V

    C. 要使保险丝不被烧断，R中通过的电流不超过4A

    D. 要使保险丝不被烧断，R的阻值不小于3Ω

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】（20分）如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，，.将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电，电荷量为q（q＞0），同时加一匀强电场，场强方向与所在平面平行，现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带点小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g。求

    （1）无电场时，小球达到A点时的动能与初动能的比值；

    （2）电场强度的大小和方向。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间存在匀强电场，在两极板间某位置用绝缘细线悬挂一质量m=10g的带电小球，静止时细线跟竖直方向成θ=45°角，小球与右极板距离为b=20cm。

    (1)若小球所带的电荷量q=5×10－7C，则两极板间的电场强度大小为多少?

    (2)若剪断细线，则小球做什么运动?需多长时间到达右极板?(g取10m/s2)

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