【題目】如圖甲所示，在坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，y軸的左側(cè)，有一個(gè)速度選擇器，其中的電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，粒子源不斷地釋放出沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量均為m、電量均為+q、速度大小不同的粒子，在y軸的右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，方向垂直于xOy平面，且隨時(shí)間做周期性變化（不計(jì)其產(chǎn)生的電場對(duì)粒子的影響），規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向?yàn)檎鐖D乙所示，在離y軸足夠遠(yuǎn)的地方有一個(gè)與y軸平行的熒光屏，假設(shè)帶電粒子在y軸右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間達(dá)到磁場的一個(gè)變化周期之后，失去電量變成中性粒子（粒子的重力可以忽略不計(jì)）．

（1）從O點(diǎn)射入周期性變化磁場的粒子速度多大；

（2）如果磁場的變化周期恒定為T=，要使不同時(shí)刻從原點(diǎn)O進(jìn)入變化磁場的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于磁場的一個(gè)變化周期，則熒光屏離開y軸的距離至少多大；

（3）如果磁場的變化周期T可以改變，試求從t=0時(shí)刻經(jīng)過原點(diǎn)O的粒子打在熒光屏上的位置離x軸的距離與磁場變化周期T的關(guān)系．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：粒子沿直線通過速度選擇器，則洛倫茲力與電場力是一對(duì)平衡力qvB=qE，化簡可得粒子的速度；粒子垂直于磁場方向進(jìn)入磁場中，洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合幾何關(guān)系，畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出；結(jié)合（2）的分析與幾何關(guān)系即可求出．

（1）洛倫茲力與電場力平衡，有，所以：

（2）粒子進(jìn)入磁場后洛倫茲力提供向心力，則

粒子運(yùn)動(dòng)的周期為，由于磁場的變化周期恒定為

所以粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期后偏轉(zhuǎn)的角度為90°，任一時(shí)刻進(jìn)入磁場的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲，

要使不同時(shí)刻從原點(diǎn)O進(jìn)入變化磁場的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于磁場的一個(gè)變化周期，熒光屏離開y軸的距離至少為：

所以當(dāng)α=45°時(shí)，x最大，最大值為：

（3）由于兩次磁場的大小相等方向相反，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙，經(jīng)過一個(gè)磁場的變化周期后速度的方向與x軸再次平行，切距離x軸的距離為

式中的是粒子在變化的半個(gè)周期內(nèi)偏轉(zhuǎn)的角度，它與周期T的關(guān)系為： ，所以

則在經(jīng)過一個(gè)周期后粒子到x軸的距離：

由于只在y軸的右側(cè)有磁場，所以帶電粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度不超過150°，如圖丙所示，即磁場的周期變化有一個(gè)最大值：

所以

所以粒子到x軸的距離

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)，其中甲以的速度勻速行駛，乙以的加速度由靜止啟動(dòng)，求：

（1）經(jīng)多長時(shí)間兩車速度相等，此時(shí)兩者相距最遠(yuǎn)還是相距最近？

（2）兩車相距最遠(yuǎn)的距離是多少？

（3）經(jīng)多長時(shí)間乙車追上甲車？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶的速度為4.0m/s，它的右端與等高的光滑水平平臺(tái)相接觸。一工件（可看成質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在傳送帶的左端，工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，經(jīng)過一段時(shí)間工件從光滑水平平臺(tái)上滑出，恰好落在小車左端，已知平臺(tái)與小車的高度差h=0.8，小車左端距平臺(tái)右端的水平距離為s=1.2m，取g=10m/s2，求：

（1）工件水平拋出的初速度v0是多少？

（2）傳送帶的長度L是多少？

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【題目】如圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度為E、方向與水平線成60°；磁場的方向垂直紙面向里，有一個(gè)帶正電小球從電磁復(fù)合場上方高度為h處自由落下，并沿直線通過復(fù)合電磁場，重力加速度為g．求：

（1）帶電小球剛進(jìn)入復(fù)合場時(shí)速度多大；

（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及帶電小球的比荷．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“用電流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)

（1）某同學(xué)連接的實(shí)物圖如右圖所示，但當(dāng)電鍵閉合時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表沒有示數(shù)，實(shí)驗(yàn)前儀器都檢查過是好的，也就是說只可能是某根連接導(dǎo)線斷了，那么，請(qǐng)你分析一下，可能發(fā)生斷路故障的導(dǎo)線是_________________（寫出所有可能斷的導(dǎo)線的編號(hào)）．

（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的電流表量程為0—0.6 A，電壓表量程為0—3 V，并加接了一個(gè)已知阻值的定值電阻R0，如圖甲所示，試說明他加接此電阻的作用是____________________。

（3）如果某同學(xué)把R0接到圖乙位置，那么他改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測出兩組對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)后，還能算出電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻嗎？并說明簡要理由__________．

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【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點(diǎn)，自由伸長到B點(diǎn)，今將一小物體m與彈簧相連，把彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，然后又向左運(yùn)動(dòng)，往復(fù)幾次后停下來，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，試判斷下列說法正確的是（　�。�

A. 物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小

B. 物體從A到B速度先增大后減小，加速度先減小后增大

C. 物體從左向右運(yùn)動(dòng)速度最大的位置與從右向左運(yùn)動(dòng)速度最大的位置相同

D. 物體最終停在B點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是空間某一電場中的一條電場線，M、N是該電場線上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是

A. 該電場一定是勻強(qiáng)電場

B. 比較M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小，一定有EM＞EN

C. 比較同一個(gè)試探電荷在M、N兩點(diǎn)受到的電場力，一定有FM＜FN

D. 比較電子在M、N兩點(diǎn)的電勢能，一定有EM＞EN

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖所示為三個(gè)測量儀器的測量結(jié)果圖，甲讀數(shù)為________mm，乙讀數(shù)為________mm，丙讀數(shù)為_______Ω。

（2）在“用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測得了七組數(shù)據(jù)（如表），根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出I-U圖線；從圖線中得出，電源電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)電阻r=________Ω。

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【題目】如圖所示，P、Q為平行板電容器，兩極板豎直放置，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球。將該電容器與電源連接，閉合電鍵后，懸線與豎直方向夾角為α。則( )

A. 保持電鍵閉合，縮小P、Q兩板間的距離，角度α會(huì)減小

B. 保持電鍵閉合，加大P、Q兩板間的距離，角度α會(huì)增大

C. 將電鍵再斷開，加大P、Q兩板間的距離，角度α會(huì)增大

D. 將電鍵再斷開，縮小P、Q兩板間的距離，角度α不變化

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