【題目】如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置的橫坐標x0=60cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度E=1.6×103N/C，在第二象限有半徑R=5cm的圓形磁場，磁感應強度B=0.8T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，可以向x軸上方180°范圍內(nèi)的各個方向發(fā)射比荷為=1.0×108C/kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0=4.0×106m/s。不考慮粒子的重力、粒子間的相互作用。求：

（1）帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑；

（2）粒子從y軸正半軸上射入電場的縱坐標范圍；

（3）帶電粒子打到熒光屏上的位置與Q點的最遠距離。

【答案】（1）5cm（2）0≤y≤10cm（3）9cm

【解析】

考查帶電粒子在勻強磁場中的運動。

（1）帶電粒子進入磁場受到洛倫茲力的作用做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力得：

解得：

（2）由（1）問可知r=R，取任意方向進入磁場的粒子，畫出粒子的運動軌跡如圖所示，

由幾何關系可知四邊形PO′FO1為菱形，所以FO1∥O′P，

又O′P垂直于x軸，粒子出射的速度方向與軌跡半徑FO1垂直，則所有粒子離開磁場時的方

向均與x軸平行，所以粒子從y軸正半軸上射入電場的縱坐標范圍為

（3）假設粒子沒有射出電場就打到熒光屏上，有

解得：

說明粒子離開電場后才打在熒光屏上。設從縱坐標為y的點進入電場的粒子在電場中沿x軸方向的位移為x，則

代入數(shù)據(jù)解得：

設粒子最終到達熒光屏的位置與Q點的最遠距離為H，粒子射出電場時速度方向與x軸正方向間的夾角為θ，

所以

由數(shù)學知識可知，當時，即時H有最大值

所以

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲圖是某小組探究“加速度與合外力的關系”的實驗裝置。在他們的方案中，長木板平放在水平桌面上，利用穿過打點計時器且連在小車后端的紙帶測小車的加速度，利用固定在小車前端的力傳感器測小車受到的水平拉力。

（1）按該方案做實驗，是否要求鉤碼質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？__（填“是”或“否” 。

（2）從實驗中挑選一條點跡清晰的紙帶。每5個點取一個計數(shù)點，用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知打點計時器每間隔打一個點。由該紙帶可求得小車的加速度__（保留2位有效數(shù)字）。

（3）改變鉤碼的個數(shù)，測得多組數(shù)據(jù)。若以為縱坐標，為橫坐標。利用測得的數(shù)據(jù)作出圖象，則最符合該實驗實際情況的是圖丙中的__。（填選項序號字母）

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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電池的電動勢E(約３V)和內(nèi)電阻r的實驗時，部分器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V） 電流表（量程0.6A）保護電阻R0（阻值為3Ω ） 滑動變阻器（阻值約30Ω）

⑴某同學設計的電路圖如圖所示．當他閉合開關時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)．反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計是某一元件斷路，因此他拿來多用電表檢查故障．他的操作如下：

①斷開電源開關s

②將多用表選擇開關置于×1Ω檔，調(diào)零后，

紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30Ω

③將多用表選擇開關置于×100Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示,則所測阻值為 Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置幾乎不變．

由以上操作可知，發(fā)生斷路故障的元件是 　 ．

⑵在更換規(guī)格相同的元件后，他改變滑動變阻器的阻值，測出了6組對應的數(shù)據(jù)后，想通過描點作圖的方法求電動勢E與內(nèi)阻r，如右圖所示，請繼續(xù)完成圖象，根據(jù)

圖象可求得該電源的電動勢E＝　 　．并可求出電源內(nèi)阻r = ．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一輕彈簧下端固定在傾角的斜面的底端,斜面固定在水平地面上.物塊B放在木箱A的里面,它們(均視為質(zhì)點)一起從斜面頂端a點由靜止開始下滑,到b點接觸彈簧,木箱A將彈簧上端壓縮至最低點c,此時將物塊B迅速拿出,然后木箱A又恰好被彈簧彈回到a點.已知木箱A的質(zhì)量為m,物塊B的質(zhì)量為3m,a、c兩點間的距離為L,重力加速度為g.下列說法正確的是( )

A. 在A上滑的過程中與彈簧分離時A的速度最大

B. 彈簧被壓縮至最低點C時，其彈性勢能為0.8mgL

C. 在木箱A從斜面頂端a下滑至再次回到a點的過程中,因摩擦產(chǎn)生的熱量為1.5mgL

D. 若物塊B沒有被拿出，AB能夠上升的最高位置距離a點為

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【題目】湖南衛(wèi)視推出了大型戶外競技類節(jié)目《快樂向前沖》，是體力與耐力展現(xiàn)的一個體能競賽活動。節(jié)目的場地設施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動懸掛器，其質(zhì)量為M=100kg，可以載人運動，水面上漂浮著一個半徑R=1.5m、始終在勻速轉(zhuǎn)動且鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L=8m，平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H=5m。選手抓住懸掛器可以在電動機的帶動下，從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a=2m/s2的勻加速直線運動。選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上�，F(xiàn)有兩位選手參與挑戰(zhàn)，選手甲質(zhì)量為50kg，選手乙質(zhì)量為60kg，兩位選手均不計身高，懸掛器與AB軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2

（1）選手甲抓住懸掛器，電動懸掛器開動僅1s，這位選手因害怕呼救，于是第2s末懸掛器牽引力立即減為零，第3s末選手甲掉落，電動懸掛器最終停在D點，求AD的距離；

（2）選手乙抓住懸掛器加速，求加速階段懸掛器對他的拉力大��；

（3）選手乙從某處C點釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸掛器的？

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【題目】如圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強電場E和勻強磁場B，有一個帶正電的小球（電荷量+q，質(zhì)量為m）從正效或平行的電磁復合場上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球不可能沿直線通過下列的哪個電磁混合場（ ）

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的小球（可視為質(zhì)點）套在固定的豎直光滑橢圓形軌道上，橢圓的左焦點為P，長軸，短軸 。原長為L0的輕彈簧一端套在過P點的垂直紙面的光滑水平軸上，另一端與小球連接。若小球逆時針做橢圓運動，在A點時的速度大小為v0，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)， 則下列說法正確的是（ ）

A. 小球在C點的速度大小為

B. 小球在D點時的動能最大

C. 小球在B、D兩點的機械能不相等

D. 小球在A → D → C的過程中機械能先變小后變大

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【題目】質(zhì)量相等的帶正電液滴a、b、c分別從同一點以相同速率水平射入平行板電容器的極板間，軌跡如圖所示，不計阻力，下列說法正確的是

A.液滴c所帶的電荷量最多B.三個液滴在空中運動的時間相同

C.整個運動過程中液滴c的動能增量最大D.三個液滴落到底板時的速率相同

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【題目】如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為，導軌平面與水平面的夾角=30°，導軌電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r＝R。兩金屬導軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率。下列說法正確的是（ ）

A.燈泡的額定功率

B.金屬棒能達到的最大速度

C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度

D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱

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