如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u，金属板间电场分布均匀、板外空间无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.1m，在金属板右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左边界MN与两板中线OO′ 垂直，磁场的宽度D=10cm. 现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度v0=105m/s，比荷
=108C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视为恒定不变. 求：
（1）带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压；
（2）为了使带电粒子不从磁场右边界射出，匀强磁场磁感应强度的最小值B；
（3）若进入磁场的带电粒子都从左边界穿出磁场，试证明：任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和穿出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值.
（1）设带电粒子刚好从极板边缘射出电场时电压为U
（1分）
（1分）
（1分）
U =25V （2分）
（2）带电粒子刚好从极板边缘射出电场时速度最大（粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径R最大），速度偏转角θ也最大. 若速度最大的粒子不能从磁场右边界穿出，则所有粒子都不会从磁场右边界穿出. （1分）
设最大速度为vm，由动能定理
（2分）
m/s （1分）
，
（1分）
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律
（2分）
粒子不从磁场右边界穿出的条件：
（2分）
综上解得：
，
磁感应强度的最小值为
. （1分）
（3）设粒子进入磁场时速度方向与OO'的夹角为θ
则任意时刻粒子进入磁场的速度大小
（1分）
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R
（1分）
设带电粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离为l
（2分）
由上式可知，射出电场的任何一个带电粒子，进入磁场时的入射点与射出磁场时的出射点间距离为定值， l与θ无关，与所加电压值无关 （1分）
各地期末复习特训卷系列答案
小博士期末闯关100分系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
质量为m的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动。物体运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是
A．水平拉力大小为
B．物体在3t0时间内位移大小为
v0t0
C．在0～3t0时间内水平拉力做的功为
D．在0～3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为
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如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为θ = 30o 的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为x0。斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上。将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放，A与B相碰。已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时， C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值；
（3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零。已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为
，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离。
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如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光
C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eV
D．用能量为10.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
E．用能量为14.0 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
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某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料. 图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连. 带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集. 将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率. 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用. 要增大除尘率，则下列措施可行的是
A．只增大电压U B．只增大高度d
C．只增大长度L D．只增大尘埃被吸入水平速度v0
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用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是380V，通过负载的电流图象如图所示，则
A．变压器原线圈中电流的频率为50Hz
B．变压器的输入功率38W
C．变压器原、副线圈的匝数比是19:11
D．负载电流的函数表达式i=0.1sin50πt (A)
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如图所示，两条平行的金属导轨相距L = lm，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg，电阻分别为RMN =1Ω和RPQ = 2Ω ．MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t=3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）t=0～3 s时间内通过MN棒的电荷量；
（3）求 t =6s时F2的大小和方向；
（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移s满足关系：
，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到s=5m的过程中，系统产生的热量．
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如下图是阿毛同学的漫画中出现的装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道，从最高点P飞出进入炒锅内，利用来回运动使其均匀受热。我们用质量为m的小滑块代替栗子，借这套装置来研究一些物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R，小平台和圆弧均光滑。将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成。斜面动摩擦因数均为0.25，而且不随温度变化。两斜面倾角均为
，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小挡板，碰撞不损失机械能。滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内，重力加速度为g.
（1）如果滑块恰好能经P点飞出，为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内，应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少？
（2）接（1）问，求滑块在锅内斜面上走过的总路程。
（3）对滑块的不同初速度，求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值。
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科目：高中物理 来源： 题型：
一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力，下列说法正确的有
A．粒子受到的电场力先不变后增大
B．粒子的速度不断增大
C．粒子的加速度先不变，后变小
D．若粒子从A点关于虚线对称的A′点射入电场后，将从B点关于虚线对称的B′点射出电场
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