【題目】某“太空粒子探測(cè)器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和探測(cè)三部分裝置組成，其原理可簡(jiǎn)化如下：如圖所示，沿半徑方向的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界AB、CD為兩個(gè)同心半圓弧面，圓心為O1，外圓弧面AB電勢(shì)為φ1，內(nèi)圓弧面電勢(shì)為φ2；在O1點(diǎn)右側(cè)有一與直線CD相切于O1半徑為R的圓，圓心為O2，圓內(nèi)（及圓周上）存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；MN是一個(gè)足夠長(zhǎng)的粒子探測(cè)版，與O1O2連線平行并位于其下方3R處；假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場(chǎng)從靜止開(kāi)始加速到CD圓弧面上，再由O1點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打到探測(cè)版MN(不計(jì)粒子間的相互作用和星球?qū)αＷ右Φ挠绊?/span>)，其中沿O1O2連線方向入射的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從圓心O2的正下方G點(diǎn)射出磁場(chǎng)；

（1）求粒子聚焦到O1點(diǎn)時(shí)速度的大小及圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0；

（2）從圖中P點(diǎn)（PO1與O1O2成300夾角）被加速的粒子打到探測(cè)版上Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），求該粒子從O1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到探測(cè)板MN所需的時(shí)間；

（3）若每秒打在探測(cè)版上的離子數(shù)為N，打在板上的離子數(shù)60％被吸收，40％被反射，彈回速度大小為打板前速度大小的0.5倍，求探測(cè)板受到的作用力的大小.

【答案】（1）(2) (3)

【解析】(1)帶正電粒子從AB圓弧面靜止開(kāi)始加速到 CD 圓弧面上，

由動(dòng)能定理得

解得

在圓形磁場(chǎng)中洛侖茲力提供向心力：

由題意可知：

所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為

(2)從P點(diǎn)被加速的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示：

則在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期

在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

出磁場(chǎng)后到到達(dá)探測(cè)板所需的時(shí)間

從O1 點(diǎn)到探測(cè)板MN所需的時(shí)間

(3)由題可知，所有帶正電粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均垂直射向探測(cè)板，

由動(dòng)量定理可得

由牛頓第三定律得探測(cè)板受到的作用力大小

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)計(jì)劃于2018年擇機(jī)發(fā)射“嫦娥五號(hào)”航天器，假設(shè)航天器在近月軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t（小于繞行周期），運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，航天器與月球中心連線掃過(guò)的角度為θ（弧度），引力常量為G，則（ ）

A. 航天器的軌道半徑為 B. 航天器的環(huán)繞周期為

C. 月球的的質(zhì)量為 D. 月球的密度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小宇同學(xué)參加學(xué)�？萍技文耆A，設(shè)計(jì)了一個(gè)光電煙霧探測(cè)器，如圖，S為光源，有一束光束，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，來(lái)自S的光會(huì)被煙霧散射進(jìn)入光電管C，當(dāng)光射到光電管中的鈉表面（鈉的極限頻率為6.00×1014Hz），會(huì)產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于10-8A時(shí)，便會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是

A. 要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長(zhǎng)不能小于0.5μm

B. 光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強(qiáng)，光電煙霧探測(cè)器靈敏度越高

C. 光束遇到煙霧發(fā)生散射是一種折射現(xiàn)象

D. 若5%射向光電管C的光子會(huì)發(fā)生光電子，當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)，每秒射向C鈉表面的光子最少數(shù)目是1.25×1012個(gè)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在同一水平線上，當(dāng)以大小為v0的水平速度拋出A物體的同時(shí)，B物體開(kāi)始以大小為v0的初速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，空氣阻力忽略不計(jì)．曲線AC為A物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，直線BD為B物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于O點(diǎn)．則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. A、B兩個(gè)物體不可能在O點(diǎn)相遇

B. A、B兩個(gè)物體過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度相同

C. A、B兩個(gè)物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中速度的變化量不同

D. A、B兩個(gè)物體過(guò)O點(diǎn)時(shí)重力的功率相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是在豎直平面內(nèi)的1/4圓周的光滑圓弧軌道，其半徑為R，過(guò)圓弧軌道下端邊緣B點(diǎn)的切線是水平的，B點(diǎn)距正下方水平地面上C點(diǎn)的距離為h。一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，并從B點(diǎn)水平飛出，最后落到水平地面上的D點(diǎn)。重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計(jì)，求：

（1）小滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）小滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)其作用力的大小；

（3）小滑塊落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁學(xué)的成就極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。下列說(shuō)法不正確的是(　　 )

A. 甲圖中，法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的規(guī)律

B. 乙圖電路中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，燈泡會(huì)突然閃亮一下，并在開(kāi)關(guān)處產(chǎn)生電火花

C. 丙圖中，在真空冶煉中，可以利用高頻電流產(chǎn)生的渦流冶煉出高質(zhì)量的合金

D. 丁圖中，奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則 （ ）

A. 在電路甲中，斷開(kāi)S，D將逐漸變暗

B. 在電路甲中，斷開(kāi)S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗

C. 在電路乙中，斷開(kāi)S，D將漸漸變暗

D. 在電路乙中，斷開(kāi)S，D將變得更亮，然后漸漸變暗

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,傾斜角=30。的光滑傾斜導(dǎo)體軌道 （足夠長(zhǎng)）與光滑水平導(dǎo)體軌道連接。軌道寬度均為L(zhǎng)=1m，電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域，方向水平向右，大小B1=1 T，勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域，方向垂直于傾斜軌道平面向下，大小B2=1 T�，F(xiàn)將兩質(zhì)量均為m =0．2kg，電阻均為R=0．5 的相同導(dǎo)體棒ab和cd，垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上，并同時(shí)由靜止釋放。取g = 10 m/s2。

（1）求導(dǎo)體棒cd沿斜軌道下滑的最大速度的大��；

（2）若已知從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd棒達(dá)到最大速度的過(guò)程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q =0．45J，求該過(guò) 程中通過(guò)cd棒橫截面的電荷量；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A．A球的角速度等于B球的角速度

B．A球的線速度大于B球的線速度

C．A球的運(yùn)動(dòng)周期小于B球的運(yùn)動(dòng)周期

D．A球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

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