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【題目】如圖所示，坐標系xoy位于豎直平面內，所在空間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在x＜0的空間內還有沿x軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E．一個帶電油滴經圖中x軸上的M點，沿著直線MP方向以速率v做勻速運動，圖中直線MP與x軸夾角α＝30°，經過P點后油滴進入x＞0的區(qū)域，要使油滴在x＞0的區(qū)域內做勻速圓周運動，需要在該區(qū)域內加一個勻強電場．若帶電油滴沿弧PN做勻速圓周運動，并垂直于x軸通過軸上的N點，已知重力加速度為g．試求：

（1）油滴的帶電性質和勻強磁場的磁感應強度大��；

（2）在x＞0的區(qū)域內所加電場的場強；

（3）帶電油滴從P點運動到N點經歷的時間．

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）油滴在x＜0區(qū)域做勻速直線運動，又因為油滴在此區(qū)域受重力mg、電場力F和洛倫茲力F洛作用，故三個力的合力為0；油滴在x＞0區(qū)域做勻速圓周運動，根據油滴軌跡和左手定則可知油滴帶正電．在x＜0區(qū)域對粒子受力分析

有：F＝F洛sin30°

即：Eq＝qvBsin30°

所以磁感應強度

（2）在x＜0區(qū)域油滴受力平衡有

F洛cos30°＝mg

又有F洛sin30°＝qE

所以有：

在x＞0區(qū)域油滴做勻速圓周運動，所以油滴受到的電場力與重力平衡，令此時電場強度為E′則有：

所以

（3）由題意作出油滴在x＞0區(qū)域的軌跡如下圖所示，根據幾何關系有：

β＝180°﹣（90°﹣α）＝120°

油滴做圓周運動的周期

所以油滴從P至BN所用時間

又因為mg＝qvBcos30°

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】如圖所示，直角坐標系Oxy的2、4象限有垂直坐標系向里的勻強磁場磁感應強度大小均為B，在第3象限有垂直坐標系向外的勻強磁場磁感應強度大小為2B，現將半徑為R，圓心角為90°的扇形閉合導線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點在紙面內沿逆時針方向勻速轉動．t=0時線框在圖示位置，設電流逆時針方向為正方向．則下列關于導線框中的電流隨時間變化關系正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高速列車的運營縮短了城際間的往來時間，給人們的出行帶來了極大的便捷。質量為5.0×105kg的高速列車從車站出發(fā)，由靜止開始做勻加速直線運動，勻加速階段的第3min內通過的位移為1800m。該列車受到阻力為5.0×104N，求

（1）列車出站的加速度大小；

（2）第3min末列車的牽引力功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為研究某一蓄電池組，某興趣小組將一塊舊的電池組充滿電，準備利用下列器材測量電池組的電動勢和內電阻。

甲 乙 丙

A.待測電池組，電動勢約為4V，內阻約幾歐姆

B.直流電壓表、（量程均可滿足要求，均可視為理想電表）

C.定值電阻（未知）

D.滑動變阻器R，最大阻值（已知）

E.導線和開關

（1）現利用以上器材，設計一個電路如圖甲所示，完成對待測電池組的電動勢和內阻的測量。

（2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻，方法是先把滑動變阻器R調到最大阻值，再閉合開關，電壓表和的讀數分別為、，則=_______（用、、表示）。

（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表和的多組數據、，描繪出圖象（橫軸為），圖線斜率絕對值為k，與橫軸的截距值為a，則電池組的電動勢E=____，內阻r=____（用k、a、表示）。

（4）經測量得到該電池組的電動勢為E=4.0V，內阻r=1Ω，現用該電池組與定值電阻串聯，然后與兩個相同的燈泡構成如圖乙所示的電路，燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示，則每個燈泡的實際功率約為_____W（結果保留兩位小數）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑直桿傾角為30°，質量為m的小環(huán)穿過直桿，并通過彈簧懸掛在天花板上，小環(huán)靜止時，彈簧恰好處于豎直位置，現對小環(huán)施加沿桿向上的拉力F，使環(huán)緩慢沿桿滑動，直到彈簧與豎直方向的夾角為60°。整個過程中，彈簧始終處于伸長狀態(tài)，以下判斷正確的是

A. 彈簧的彈力逐漸增大

B. 彈簧的彈力先減小后增大

C. 桿對環(huán)的彈力逐漸增大

D. 拉力F先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如甲(1)中，兩平行光滑金屬導軌放置在水平面上間距為L，左端接電阻R，導軌電阻不計。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中。將質量為m、電阻為r的金屬棒ab置于導軌上。當ab受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動時，F與金屬棒速度v的關系如圖甲(2)。已知ab與導軌始終垂直接觸良好，設ab中的感應電流為I，ab受到的安培力大小為FA，R兩端的電壓為UR，R的電功率為P，則下圖中大致正確的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌固定在水平面上，間距為L，左端接有阻值為R的電阻。兩導軌間勻強磁場方向豎直向上，磁感應強度大小為B。質量為m，阻值為r的金屬棒垂直于導軌放置�，F對棒施加水平向右的恒定拉力F，使棒由靜止開始向右運動。若棒向右運動距離為x時速度達到最大值，不計導軌電阻，忽略棒與導軌間的摩擦，求：

（1）棒運動的最大速度vm；

（2）在棒運動位移x的過程中，電阻R產生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是三個涉及紙帶和打點計時器的實驗裝置圖。

（1）三個實驗裝置中，摩擦力對實驗結果沒有影響的是______；

A．甲B．乙C．丙D．均有影響

（2）在“研究勻變速直線運動”實驗中：除電火花計時器（含紙帶）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，必須使用的還有______

A．電壓為4-6V的直流電源 B．刻度尺 C．秒表 D．天平

（3）在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖丁所示（圖中數據點即打點計時器打印點）。圖中各點到A點的距離如表（單位：cm），該紙帶是______。（填甲、乙成者丙）實驗中產生的；選擇合理的區(qū)間算出小車獲得的速度是選擇合理的區(qū)間算出小車獲得的速度是______m/s（計算結果保留兩位有效數字）

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

0

0.86

2.22

4.02

6.16

8.58

11.14

13.74

16.34

18.94

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑金屬長導軌和之間接有電阻R，導軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反與軌道垂直的勻強磁場中，右側區(qū)域足夠長，方向如圖。設左、右區(qū)域磁場的磁感強度為B1和B2，虛線為兩區(qū)域的分界線。一根金屬棒ab放在導軌上并與其正交，棒和導軌的電阻均不計。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左面區(qū)域中恰好以速度為v做勻速直線運動，則（ ）

A. 若B2=B1，棒進入右面區(qū)域后先做加速運動，最后以速度2v做勻速運動

B. 若B2=B1，棒進入右面區(qū)域中后仍以速度v做勻速運動

C. 若B2=2B1，棒進入右面區(qū)域后先做減速運動，最后以速度做勻速運動

D. 若B2=2B1，棒進入右面區(qū)域后先做加速運動，最后以速度4v做勻速運動

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