（18分）一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O。筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中，粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出，設(shè)粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量保持不變，在不計重力的情況下，求：

（1）M、N間電場強度E的大��；
（2）圓筒的半徑R；
（3）保持M、N間電場強度E不變，僅將M板向上平移，粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數(shù)n。

     n=3 

解析試題分析： (1)設(shè)兩極板間的電壓為U，由動能定理得    
由勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系得    U="Ed"
聯(lián)立上式可得                         
(2)粒子進入磁場后做勻速圓周運動，運用幾何關(guān)系做出圓心O’， 圓半徑為r，設(shè)第一次碰撞點為A，由于粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞又從S孔射出，因此SA弧所對圓心角

由幾何關(guān)系得                 
粒子運動過程中洛倫茲力充當向心力，由牛頓第二定律，得   
聯(lián)立得      
(3)保持M、N間電場強度E不變，M板向上平移后，設(shè)板間電壓為，則
                
設(shè)粒子進入S孔時的速度為，由  可得    
設(shè)粒子做圓周運動的半徑為，               
設(shè)粒子從S到第一次與圓筒碰撞期間的軌道所對圓心角為，比較兩式得到，可見
粒子須經(jīng)過這樣的圓弧才能從S孔射出，故   n=3      
考點：本題考查動能定理、帶電粒子在勻強磁場中的運動。

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，如圖所示。我們將選手簡化為質(zhì)量m=50kg的質(zhì)點，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角=，繩長l=2m，繩的懸掛點O距水面的高度為H=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計，水足夠深。（取重力加速度，，）

（1）求選手擺到最低點時繩子對選手拉力的大小F；
（2）若選手擺到最低點時松手，落到了浮臺上，試用題中所提供的數(shù)據(jù)算出落點與岸的水平距離；
（3）選手擺到最高點時松手落入水中。設(shè)水對選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分） 以v0=20m/s的初速度，從地面豎直向上拋出一質(zhì)量為m=5kg物體，物體落回地面時的速度大小為v=10m/s。如果物體在運動過程中所受阻力的大小不變，且和地面碰后不再反彈 （以地面為重力零勢能面，g=10m/s2），求：
（1）物體運動過程中所受阻力的大�。�
（2）物體在離地面多高處，物體的動能與重力勢能相等。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如下圖是阿毛同學的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺上以一定的初速經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點P飛出進入炒鍋內(nèi)，利用來回運動使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R，小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動摩擦因數(shù)均為0.25，而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小擋板，碰撞不損失機械能�；瑝K的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g.

（1）如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出，為了使滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內(nèi)，應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少？
（2）接（1）問，求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過的總路程。
（3）對滑塊的不同初速度，求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子，從圖中的O點以初速度v0射入場強為E的勻強電場中，v0與x軸方向夾角為θ，飛出電場時速度恰好沿y軸的正方向(與電場垂直).設(shè)粒子在電場中僅受電場力作用，在這過程中，帶電粒子動量的增量大小為______，動能增量為______.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，摩托車做特技表演時，以v0=10.0m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程以P=4.0kw的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t=3.0s，人和車的總質(zhì)量 kg，臺高h=5.0m，摩托車的落地點到高臺的水平距離x=10.0m。不計空氣阻力，取。求：

(1)摩托車從高臺飛出到落地所用時間；
(2)摩托車落地時速度的大�。�
(3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分) 如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面傾角為θ。其下方O點處有一固定的正點電荷，電荷量為Q，OD⊥MN，OM=ON，質(zhì)量為m、帶負電的小滑塊以初速度v1從M點沿斜面上滑，到達N點時速度恰好為零，然后又滑回到M點，速度大小變?yōu)関2。若小滑塊帶電量大小為q且保持不變，可視為點電荷。求：

(1)N點的高度h；
(2)若小滑塊向上滑至D點處加速度大小為a，求小滑塊與斜面間的摩擦因數(shù)μ。

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（18分）釣魚島是我國固有領(lǐng)土，決不允許別國侵占，近期，為提高警惕保衛(wèi)祖國，我人民海軍為此進行登陸演練，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點x＝1 km處．登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ＝37°，為保證行動最快，隊員甲先勻加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊員甲開始下滑時，隊員乙在甲板上同時開始向快艇以速度平拋救生圈，第一個剛落到快艇，接著拋第二個，結(jié)果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達快艇（快艇可視為質(zhì)點），若人的質(zhì)量m，重力加速度g＝10 m/s2，問：

(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H為多少？隊員甲在繩索上運動的時間t0為多少？
(2)若加速過程與減速過程中的加速度大小相等，則隊員甲在何處速度最大？最大速度多大？
(3)若登陸艇額定功率5 kW，載人后連同裝備總質(zhì)量為103 kg，從靜止開始以最大功率向登陸點加速靠近，到達岸邊時剛好能達到最大速度10 m/s，若登陸艦前進時阻力恒定，則登陸艇運動的時間t′為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（6分）如圖所示，斜面傾角，另一邊與地面垂直，高為，斜面頂點有一定滑輪，物塊A和B的質(zhì)量分別為和，通過輕而軟的細繩連結(jié)并跨過定滑輪，開始時兩物塊都位于與地面的垂直距離為的位置上，釋放兩物塊后，A沿斜面無摩擦地上滑，B沿斜面的豎直邊下落，若物塊A恰好能達到斜面的頂點，試求和的比值.（滑輪質(zhì)量、半徑及摩擦均可忽略）

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