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【题目】如图所示,在直角坐标系xOy平面内有一个磁感线垂直于xOy平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度的大小为B,两个坐标轴上分别固定了很薄(厚度不计、长度足够)且垂直xOy平面的挡板OCOD,在OD板上距离O点为LP处固定有一个粒子源,从粒子源中射出的粒子均为电荷量+q、质量m的同种粒子,这些粒子的速率不同,进入磁场后的速度方向均在xOy平面内,且与OD板之间的夹角均为60°,经过一段时间的运动后均打在挡板上(打在挡板上的粒子均镶嵌在板内,不反弹也不穿过挡板),不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求:

(1)打在Q点的粒子从PQ的运动时间;

(2)垂直打在OC板上的粒子运动的速率。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)如图所示,设打在Q点的粒子的轨迹圆弧Ⅰ的圆心为O1

由几何关系可知:轨迹Ⅰ对应的圆心角∠PO1Q=120°

由洛伦兹力充当向心力时的周期公式得

T=

所求运动时间为

t1=

联立解得

t=

(2)设垂直打在OC板上的粒子的轨迹圆弧Ⅱ的圆心为O2、半径为R2

由几何关系得

R2cos30°=L

由洛伦兹力充当向心力得

qvB=m

联立解得

v′=

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,把倾角为30°的粗糙斜面体放置于粗糙水平地面上,物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小球B在水平向有的拉力F作用下,使轻绳段与水平拉力F的夹角为,整个系统处于静止状态,现将段轻绳保持方向不变,逐渐减小至30°的过程中,斜面体与A物块均保持静止,A物块质量为2m,小球B质量为m,则下列说法正确的是(

A.物块A所受摩擦力一直变小

B.作用在B上的拉力最小为

C.地面对斜面体的摩擦力最大为

D.轻绳拉力先变大后变小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,虚线MN左侧有一场强为E12E的匀强电场,在两条平行的虚线MNPQ之间存在着宽为L、电场强度为E23E的匀强电场,在虚线PQ右侧距PQL处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m,重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,A点到MN的距离为AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

(1)电子到MN的速度大小;

(2)电子从释放到打到屏上所用的时间;

(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ

(4)电子打到屏上的点P到点O的距离x.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,负极接地,R1R2R3为定值电阻,R为滑动变阻器,C为电容器,AV分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片Pb端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是(  )

A.电压表V示数变小

B.电流表A示数变大

C.电路中a点的电势降低

D.电容器C所带电荷量增多

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】小明在测定一节干电池的电动势E和内阻r的实验中,管理员给他提供了如下器材:

A.待测的干电池(E≈1.5Vr≈1.0Ω)

E.滑动变阻器R2(020Ω10A)

B.电流表A1(03mARg1=100Ω)

F.电阻箱R0(0999Ω)

C.电流表A2(00.6ARg2约为0.1Ω)

G.开关和导线若干

D.滑动变阻器R1(02kΩ1A)

(1)由于没有电压表管理员给小明设计了如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验电路,并要求他用图像法处理实验数据,你认为应该选择图________作为实验电路,在你选择的电路中,为了操作方便且能更准确地进行测量,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)

(2)小明选出合理的实验电路后,把与R0串联的电流表当作量程为03V的电压表使用,因此他应该将电阻箱R0的阻值调至________Ω

(3)小明选出合理的实验电路后,严格按照实验步骤和操作规范进行实验,测出了六组电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2,并绘出了如图所示的I1I2图线,则被测干电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果保留2位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在直角坐标系xOy平面内有一个电场强度大小为E、方向沿-y方向的匀强电场,同时在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内,有垂直于xOy平面的匀强磁场,该圆周与x轴的交点分别为P点和Q点,M点和N点也是圆周上的两点,OMON的连线与+x方向的夹角均为θ=60°。现让一个α粒子从P点沿+x方向以初速度v0射入,α粒子恰好做匀速直线运动,不计α粒子的重力。

(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;

(2)若只是把匀强电场撤去,α粒子仍从P点以同样的速度射入,从M点离开圆形区域,求α粒子的比荷

(3)若把匀强磁场撤去,α粒子的比荷不变,粒子仍从P点沿+x方向射入,从N点离开圆形区域,求粒子在P点的速度大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0,在沿导轨来回往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W为多少?

(3)导体棒来回往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,不带电的枕形导体的AB两端各贴有一对金箔.当一带电导体C靠近枕形导体的A端时( )

A.A端金箔张开,B端金箔闭合

B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合

C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开

D.选项A中两对金箔分别带异号电荷,选项C中两对金箔带同号电荷

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,步骤如下:

1)用螺旋测微器测量其直径D如图甲,读数为_____mm;用游标卡尺测量其长度 L如图乙,读数为_________________mm

 

2)该同学想用伏安法测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R(阻值约为200Ω 直流电源E(电动势3V,内阻不计)

电流表A1(量程4mA,内阻约50Ω 电流表A2(量程15mA,内阻约30Ω

电压表V1(量程3V,内阻约10kΩ 电压表V2(量程15V,内阻约25kΩ

滑动变阻器R(阻值 15Ω,允许通过的最大电流为2.0A

开关S导线若干

电流表应用______,电压表应用 ________

3)若流经圆柱体的电流I,圆柱体两端之间的电压为U,则用测得的DLIU表示的电阻率的关系式为ρ=________

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