【題目】如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個(gè)小孔，AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外（圖中未畫(huà)出），質(zhì)量為m電荷量為q的粒子（不計(jì)重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)（電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔C垂直于MN進(jìn)入下方磁場(chǎng)．

（1）求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時(shí)無(wú)電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的一個(gè)三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則三角形磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？

（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的總時(shí)間為多少？

【答案】（1）

（2）；

（3）

【解析】試題分析：（1）粒子進(jìn)入靜電分析器做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得

（2）粒子從D到A勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故由圖示三角形區(qū)域面積最小值為

在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力解得：，

設(shè)MN下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，

若只碰撞一次，則，，故，

若碰撞n次，，，故

（3）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

在下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

在上方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

總時(shí)間．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在長(zhǎng)4m的斜面頂端由靜止下滑，然后進(jìn)入由圓弧與斜面連接的水平面（由斜面滑至平面時(shí)無(wú)能量損失），物體滑到斜面底端時(shí)的速度為4m/s，若物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．5，斜面傾角為37°，取g=10m/s2，已知：sin37°=0．6，cos37°=0．8．求：

（1）物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力做的功；

（2）物體能在水平面上滑行的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示，線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間加上輸入電壓，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，改變了副線圈匝數(shù)，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器CD兩端接恒壓交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小

C. 當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M、N之間的電壓變大

D. 當(dāng)變壓器滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變壓器輸出功率變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開(kāi)口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm�，F(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：

①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；

②活塞推動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸上y=h處的M點(diǎn)，以速度比垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x=2h 處的P 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，然后垂直于y軸射出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力，求；

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；；

(3)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到高開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用平行于斜面的恒定拉力F拉著小車(chē)上的輕繩，使小車(chē)由靜止開(kāi)始沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知小車(chē)的質(zhì)量為1.0 kg，斜面傾角為30°，拉力F大小為6.0 N。經(jīng)過(guò)3.0 s，輕繩突然斷開(kāi)。g取10 m/s2。求：

（1）輕繩斷開(kāi)前，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

（2）輕繩斷開(kāi)時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度的大小；

（3）輕繩斷開(kāi)后1.0 s內(nèi)小車(chē)重力所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩顆互不影響的行星P1、P2，各有一顆近地衛(wèi)星S1、S2繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．圖中縱軸表示行星周?chē)臻g某位置的引力加速度，橫軸表示某位置到行星中心距離平方的倒數(shù)， 關(guān)系如圖所示，衛(wèi)星S1、S2的引力加速度大小均為a0．則 （ ）

A. S1的質(zhì)量比S2的大

B. P1的平均密度比P2的大

C. P1的第一宇宙速度比P2的小

D. P1的質(zhì)量比P2的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，t=0時(shí)，位于原點(diǎn)O處的波源，從平衡位置（在x軸上）開(kāi)始沿y軸正方向做周期T=0.2s，振幅A=4cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，該波產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為（9cm，0）的質(zhì)點(diǎn)P剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，波源剛好位于波谷，求：

(1)質(zhì)點(diǎn)P在開(kāi)始振動(dòng)后的=1.05s內(nèi)通過(guò)的路程是多少？

(2)該簡(jiǎn)諧橫波的最大波速是多少？

(3)若該簡(jiǎn)諧橫波的波速為v=12m/s，Q質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)為（12m，0）（在圖中未畫(huà)出）。請(qǐng)寫(xiě)出以t=1.05s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)的Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車(chē)質(zhì)量為5t，汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車(chē)重的0.1倍，g取10m/s2，問(wèn)：

（1）汽車(chē)保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？

（2）以額定功率啟動(dòng)，汽車(chē)在加速過(guò)程中，當(dāng)速度大小為4m/s時(shí)，加速度是多大？

（3）汽車(chē)從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

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