【题目】如图(甲)所示,在坐标轴y轴左侧存在一方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,y轴右侧存在如图(乙)所示宽度为L的有界交变电场(规定竖直向下为正方向),此区间右侧存在一大小仍为B方向垂直于纸面向内的匀强磁场,有一质量为m,带电荷量为q的正粒子(不计重力)从x轴上的A点以速度大小为v方向与x轴正方向夹角θ=60°射出,粒子达到y轴上的C点时速度方向与y轴垂直,此时区域内的电场从t=0时刻变化,在t=2T 时粒子从x轴上的F点离开电场(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)C点距坐标原点距离y;
(2)交变电场的周期T及电场强度E0的大小;
(3)带电粒子进入右侧磁场时,区域内的电场消失,要使粒子仍能回到A点,左侧磁感应强度的大小、方向应如何改变?
【答案】(1)
(2)
(3)
B 方向垂直纸面向内
【解析】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有qvB=m
,得r=
,
C点纵坐标为y=r-rcos 60°=.
(2)粒子在水平方向做匀速直线运动,L=vt=2vT,
解得T=
.
竖直方向到达x轴上的F点,根据运动的对称性有
y=4×
2,解得E0=.
(3)
从F点进入右磁场时,方向水平向右,速度仍为v,做圆周运动,半径仍为r,离开右磁场时恰运动半周,水平向左,电场消失,匀速运动到y轴,进入左侧磁场,运动半径为R.由图知要回到A点,轨迹如图,根据几何关系知:R2=(2r-R)2+
r2
解得R=
,则由洛伦兹力提供向心力有qvB1=
,
解得B1=B,方向垂直纸面向内.
亮点激活精编提优100分大试卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的运动过程中（ ）
A. 小球在B点时动能最大
B. 小球的重力势能随时间均匀减少
C. 小球的机械能守恒
D. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8 kg、电量为q＝1.0×10－6 C的带电粒子．从静止开始经U0＝10 V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30 cm(粒子重力不计，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：
(1)带电粒子到达P点时速度v的大小；
(2)若磁感应强度B＝2.0 T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离；
(3)若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件．
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【题目】对于一定质量的理想气体，下列情况中不可能发生的是
A. 分子热运动的平均动能减小，分子间平均距离减小，压强不变
B. 分子热运动的平均动能增大，分子间平均距离增大，压强增大
C. 分子热运动的平均动能不变，分子间平均距离减小，压强变大
D. 分子热运动的平均动能不变，分子间平均距离减小，压强减小
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【题目】如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为： 
的交流电源，在副线圈两端并联接入规格为“22V，22W”的灯泡10个，灯泡均正常发光．除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器原、副线圈匝数比为
B. 电流表示数为1A
C. 电流表示数为10A
D. 副线圈中电流的频率为5Hz
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【题目】静电喷漆技术具有效率高、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化为如图所示．A、B为水平放置的间距d＝1.6 m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的E＝0.1 V/m的匀强电场．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝6 m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为m＝1.0×10－5kg，带负电且电荷量均为q＝1.0×10－3C，不计油漆微粒间的相互作用以
及油漆微粒带电量对板间电场和磁场的影响，忽略空气阻力，g＝10 m/s2.求：
(1)油漆微粒落在B板上的面积；
(2)若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.06 T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其他条件不变．B板被油漆微粒打中的区域的长度为多少？
(3)在满足(2)的情况下，打中B板的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间为多少？
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【题目】如图所示，向一个空的铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）．如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计．已知铝罐的容积是360cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25℃时，油柱离管口10cm．求：
（1）吸管上标刻温度值时，请通过定量推导加以证明其刻度是否均匀？
（2）计算这个气温计的测量范围．
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【题目】如图所示，空间以AOB为界，上方有大小为E、方向竖直向下的匀强电场，下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，以过O点的竖直虚线OC为界，左侧到AA′间和右侧到BB′间有磁感应强度大小不同的垂直于纸面向里的匀强磁场，∠AOC＝∠BOC＝60°，现在A点上方某一点以一定的初速度水平向右射出一带电粒子，粒子的质量为m，电荷量为q，粒子恰好从AO的中点垂直AO进入OC左侧磁场并垂直OC进入右侧磁场，粒子从OB边恰好以竖直向上的速度进入匀强电场，AO＝BO＝L，不计粒子的重力，求：
(1)粒子初速度v0的大小；
(2)OC左侧磁场磁感应强度B1的大小和右侧磁场磁感应强度B2的大小．
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【题目】某实验小组为了测定小灯泡的伏安特性曲线，选取了如图甲所示的实验器材。待测小灯泡的额定电压为3.2V，要求测量范围尽量大一些，并描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
（1）选取电源的电动势4.0V，电源内阻不计。同学们为了精确测量电压，需要将量程1.0V的电压表改装为量程4.0V，已知1.0V电压表的内阻为1.2KΩ，需要给电压表______（选填：串连、并联）一个R0=______KΩ的定值电阻。
（2）用笔代替导线，将仪器实物图按实验要求连接好______
（3）同学们正确实验后描绘出小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，由伏安特性曲线可知，当小灯泡两端电压增大、灯丝温度升高时，电阻_______（选填：增大、不变、减小）。正常工作时灯丝电阻等于_______ 
，额定功率是______W（均取两位有效数字）。
（4）将实验时所用的电源串连上一个
的电阻，再与这个小灯泡直接串连在一起，则小灯泡的实际功率是_________W（取两位有效数字）
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