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    14．如图所示，位于竖直平面内的坐标系够xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=2N/C．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y＞h=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．-个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ=45°），并从原点O进入第一象限已知重力加速度g=10m/s2，问：
    （1）油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比；
    （2）油滴在P点得到的初速度大小；
    （3）油滴在第一象限运动的时间以及油滴离开第一象限处的坐标值．

    分析 （1）在第3象限做匀速直线运动，根据负电受电场力与电场强度反向，结合左手定则，即可确定电性，根据平衡条件求解重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比；
    （2）根据受力分析，结合平衡条件，依据力的平行四边形定则，从而求解；
    （3）根据油滴先作匀速直线运动，后做匀速圆周运动，依据运动学公式与几何知识，从而分段求解时间与坐标位置．

    解答 解：（1）油滴做匀速直线运动，处于平衡状态，受力如图所示，油滴所受电场力与场强方向相反，则油滴带负电荷，
    设油滴质量为m，由平衡条件得：mg：qE：f=1：1：$\sqrt{2}$；
    （2）由（1）可知：mg=qE，$qvB=\sqrt{2}qE$，
    解得：$v=\frac{{\sqrt{2}E}}{B}=4\sqrt{2}m/s$；
    （3）进入第一象限，电场力和重力相等，知油滴先作匀速直线运动，进入y≥h的区域后作匀速圆周运动，最后从x轴上的N点离开第一象限，油滴运动轨迹如图所示：
    由O→A，油滴做匀速运动的位移：${s_1}=\frac{h}{sin45°}=\sqrt{2}h$，
    运动时间：${t_1}=\frac{{s{\;}_1}}{v}=\frac{{\sqrt{2}h}}{{\frac{{\sqrt{2E}}}{B}}}=\frac{Bh}{E}=0.1s$，
    油滴在磁场中做圆周运动的周期：$T=\frac{2πm}{qB}$，
    油滴由A→C做圆周运动的时间：${t_2}=\frac{1}{4}T=\frac{πE}{2gB}=0.628s$，
    由对称性可知：从C→N的运动时间：t3=t1，
    在第一象限运动的总时间：$t={t_1}+{t_2}+{t_3}=\frac{2Bh}{E}+\frac{πE}{2gB}=0.828s$，
    油滴在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
    由第二问可知：mg=qE，
    解得：R=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{\sqrt{2}{E}^{2}}{g{B}^{2}}$，
    $ON=2（{s_1}cos45°+Rcos45°）=2（h+\frac{E^2}{{g{B^2}}}）=4.0m$，
    即离开第一象限处（N点）的坐标为（4.0m，0）；
    答：（1）油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比为1：1：$\sqrt{2}$；
    （2）油滴在P点得到的初速度大小为4$\sqrt{2}$m/s；
    （3）油滴在第一象限运动的时间为0.828s，油滴离开第一象限处的坐标值为（4.0m，0）．

    点评 本题关键是先确定物体的运动情况，并画出运动轨迹，然后逐段逐段分析，匀速运动阶段受力平衡，匀速圆周运动阶段洛伦兹力提供向心力．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

    （1）从图中读出金属丝的直径为0.520mm．
    （2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
    A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；
    B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；
    C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；
    D．电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；
    E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；
    F．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；   G．开关、导线等．
    在上述可供选择的器材中，应该选用哪些仪器A、B、D、F、G（填入仪器前相应字母）．
    （3）根据所选的器材，在如图2示的方框中画出实验电路图．
    （4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为1.0×10-6Ω•m．（保留二位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，通电螺旋管附近小磁针摆放正确的是（　　）
    A．小磁针AB．小磁针BC．小磁针CD．小磁针D

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．足球以8m/s的速度飞来，运动员把足球以12m/s的速度反向踢出，设足球飞来的方向为正方向，则这一过程中足球的速度变化量是（　　）
    A．-8m/sB．-12m/sC．-4m/sD．-20m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=$\sqrt{PR}$=$\sqrt{0.75×2}$ V=1.22V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的U-I图线，进而分析灯泡的额定电压．
    A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
    B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
    C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
    D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
    E．滑动变阻器R2（0～100Ω）
    F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
    G．开关S和导线若干
    H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
    （1）在如图1所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择A2（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择R1（填“R1”或“R2”）．
    （2）在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中．
    次数1234567
    U/V0.200.601.001.401.802.202.70
    I/mA80155195227255279310
    请你根据表中实验数据在如图2中作出灯泡的U-I图线．
    （3）由图象得出该灯泡的额定电压应为2.5V；这一结果大于1.23V，其原因是灯泡电阻随温度升高而变大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图所示，质量M=2.0kg的长木板A静置于光滑水平面上，质量m=1.0kg的小铁块B放置在木板右端，已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.2，设A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，模板足够长，重力加速度g=10m/s2．现用水平向右的拉力F=11N的作用在木板上．求：
    （1）拉力F在前4s内做的功W；
    （2）在前4s内因摩擦产生的总热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为W1和W2，
    a、c两点的电场强度大小分别为E1和E2，则（　　）
    A．W1=W2，E1＞E2B．W1=W2，E1＜E2C．W1≠W2，E1＞E2D．W1≠W2，E1＜E2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：

    ①按图甲摆好实验装置，其中小车质量 M=0.20kg，钩码总质量 m=0.05kg．
    ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为 f=50Hz），打出一条纸带．
    （1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意一条，如图乙所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为 d1=0.041m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，…他把钩码重力（当地重力加速度 g=9.8m/s2）作为小车所受合力，算出0点到第5计数点合力做功 W=0.176J（结果保留三位有效数字），用正确的公式计算打下第5计数点时小车动能Ek=$\frac{M{f}^{2}{（{d}_{6}-{d}_{4}）}^{2}}{200}$（用相关数据前字母列式）并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得 Ek=0.125J．
    （2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的可能原因如下，其中正确的是BC．
    A．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因
    B．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    C．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    D．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，抛物线a、b分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，N点为抛物线a、b的交点．由该图可知下列说法中正确的是（　　）
    A．电源的电动势为8V
    B．电源的内电阻为4Ω
    C．N点对应外电阻大小为2Ω
    D．电源被短路时，电源提供的总功率为16W

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