【题目】如图所示，Ⅰ、Ⅲ区域（足够大）存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在Ⅱ区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且AS=CS=
R，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30°角的方向从C点垂直磁场进入Ⅰ区域，随后从A点进入Ⅱ区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知Ⅱ区域内磁场的磁感应强度B2为Ⅰ区域内磁场的磁感应强度B1的6倍，Ⅲ区域与Ⅰ区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：
(1)粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域中转过的圆心角；
(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。
【答案】(1)120°(2)
【解析】
(1)粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系得
，
半径
粒子转过的圆心角为
粒子从
点进入Ⅱ区域，先做匀速直线运动，且速度延长线刚好过Ⅱ区域圆形磁场的圆心
，接着在磁场中做圆周运动，离开时速度方向的反向延长线仍然过圆心
设轨迹半径为
，由牛顿运动定律知
得
故
即
连接
，得
得
故此粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域转过的圆心角为
(2)粒子进入Ⅲ区域时，速度方向仍与边界
成30°角，故此粒子的轨迹图左右对称，上下对称，粒子在一个周期内，在Ⅰ、Ⅲ区域总共要经历两次圆周运动过程，每次转过的圆心角均为
所用总时间为
在Ⅱ区域要经历两次圆周运动过程，每次转过的圆心角均为
，所用时间为
在Ⅱ区域要经过4次匀速直线运动过程，每次运动的距离为
所用总时间
故此粒子在一个周期内所经历的总时间为
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【题目】如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为
点，半径分别为
，
，两导轨通过导线与阻值
的电阻相连，一长为
的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以点为圆心，以角速度
顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小
的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是（ ）
A.通过电阻的电流方向为由
到
B.通过电阻的电流为2A
C.导体棒转动时产生的感应电动势为4V
D.当
减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小
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【题目】如图所示，AB是长度足够长的光滑水平轨道，水平放置的轻质弹簧一端固定在A点，另一端与质量m1=2kg的物块P接触但不相连。一水平传送带与水平轨道B端平滑连接，物块P与传送带之间的动摩擦因数
，传送带右端与水平光滑轨道CD平滑连接，传送带始终以v=2m/s的速率匀速顺时针转动。质量为m2=6kg的小车放在光滑水平轨道上，位于CD右侧，小车左端与CD段平滑连接，右侧是一段半径R=0.5m的光滑的四分之一圆弧，物块P与小车左段水平上表面的动摩擦因数
。用外力缓慢推动物块P，将弹簧压缩至储存的弹性势能EP=9J，然后放开，P开始沿轨道运动，冲上传送带后开始做减速运动，到达传送带右端时速度恰好与传送带速度大小相等，物块P在小车上上升的最大高度H=0.1m，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)传送带的水平长度L0；
(2)小车的水平长度L1；
(3)要使物块P既可以冲上圆弧又不会从小车上掉下来，小车左侧水平长度的取值范围。
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【题目】为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于
激发态的氢原子提供的能量为（ ）
A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV
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【题目】如图所示，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B．导体棒A的一端固定在铜环的圆心O处，可绕O匀速转动，与半径分别为r1、r2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P、Q连接成电路。R1、R2是定值电阻，R1=R0，R2=2R0，质量为m、电荷量为Q的带正电小球通过绝缘细线挂在P、Q两板间，细线能承受的最大拉力为2mg，已知导体棒与铜环电阻不计，P、Q两板间距为d，重力加速度大小为g。现闭合开关，则（ ）
A.当小球向右偏时，导体棒A沿逆时针方向转动
B.当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为
C.当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为
D.当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A转动的角速度为
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【题目】图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电容器C的耐压值为50V。变压器原线圈输入的电压如图乙所示，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是
A.副线圈两端电压的频率为10 Hz
B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C.电容器C会被击穿
D.滑片P向下移动时，电流表A1、A2的示数均增大
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【题目】某物理兴趣小组设计了图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S1，开关S2打到位置1，移动滑动变阻器的滑片P，记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数；然后将S2打到位置2，移动滑动变阻器的滑片P，再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图乙所示，两图线(直线)在纵轴上的截距分别为UA、UB，在横轴上的截距分别为IA、IB
(1)S2打到位置1时，作出的U- I图象是图乙中的图线______ ( 选填“A”或“B”)，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因可能是__________
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=______，r真=_________
(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器，R0是阻值为4.0Ω的定值电阻
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为______Ω的定值电阻R1(结果保留一位小数)
②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量。发现电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因可能是__________(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R的实际阻值比计算值偏小 D. R0的实际阻值比标称值偏大
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【题目】如图甲，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的（规定向右为安培力F的正方向）（ ）
A. 
B. 
C. 
D. 
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【题目】两个质量分别为M和2M的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上。A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B，则下列说法正确的是（ ）
A.物块在此后运动过程中能够获得的最大速度为
B.若物块m=0.5M，则物块在B能够上升的最大高度为
C.无论物块m的质量为何值，其在B能上升的最大高度不可能大于
D.若物块m=0.5M，则其从B滑落回后可能再次追上A
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