如圖所示，四條水平虛線等間距地分布在同一豎直面上，間距為h．在Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)間分布著完全相同、方向水平向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B-t圖變化（圖中B0已知）．現(xiàn)有一個(gè)長方形金屬線框ABCD，質(zhì)量為m，電阻為R，AB=CD=L，AD=BC=2h．用一輕質(zhì)細(xì)線把線框ABCD豎直懸掛著，AB邊恰好在Ⅰ區(qū)的正中央．t0（未知）時(shí)刻細(xì)線恰好松弛，之后立即剪斷細(xì)線，當(dāng)CD邊到達(dá)M3N3時(shí)線框恰好勻速運(yùn)動(dòng)．（空氣阻力不計(jì)，g=10m/s2）求：

（1）t0的值；

（2）線框AB邊到達(dá)M2N2時(shí)的速率v；

（3）從剪斷細(xì)線到整個(gè)線框通過兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的電能有多少？

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物塊在斜面上保持靜止，F的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0)．由此可求出(　　)

A．物塊的質(zhì)量　　　　　　　　　　　　

B．斜面的傾角

C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力 

D．物塊對(duì)斜面的正壓力,

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如圖（a），M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠M＝37°，MP中點(diǎn)處固定一電量為Q的正點(diǎn)電荷，MN是長為a的光滑絕緣桿，桿上穿有一帶正電的小球（可視為點(diǎn)電荷），小球自N點(diǎn)由靜止釋放，小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置x（取M點(diǎn)處x＝0）的變化圖像如圖（b）所示，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）圖（b）中表示電勢(shì)能隨位置變化的是哪條圖線？

（2）求勢(shì)能為E1時(shí)的橫坐標(biāo)x1和帶電小球的質(zhì)量m；

（3）已知在x1處時(shí)小球與桿間的彈力恰好為零，求小球的電量q；

（4）求小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在真空中，半徑為R的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，以速率V0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OOl并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場(chǎng)后沿兩板的中心線O1O2射入平行金屬板M和N, O1O2與磁場(chǎng)區(qū)域的圓心O在同一直線上。板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間的電壓為U,兩板間距為d。不計(jì)粒子所受重力。求：

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

 (2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(3) 粒子在兩平行板間運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度與板長L的關(guān)系。

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數(shù)字萬用表的電容測(cè)量擋是用容抗法的原理來測(cè)電容的。如圖是其測(cè)電容部分簡(jiǎn)化的原理圖。表內(nèi)有產(chǎn)生400Hz正弦波信號(hào)的電路作為信號(hào)源E，信號(hào)由被測(cè)電容Cx、運(yùn)算放大器IC、反饋電阻Rf組成的放大電路放大后輸出（U0）。放大電路的放大倍數(shù)由Rf和A、B兩點(diǎn)之間的阻抗Z之比決定，即U0∝Rf/Z（圖中的情形Z為電容的容抗XC）。從而由萬用表中的后繼相關(guān)電路測(cè)出U0便可測(cè)定電容。目前大多數(shù)普通數(shù)字萬用表沒有測(cè)量電感的擋位，但其實(shí)是可以利用其測(cè)電容的原理來測(cè)量電感的，只要將被測(cè)電感器接入測(cè)電容的A、B間，并選擇合適的測(cè)電容擋位即可。

假設(shè)某被測(cè)電感器L1直流電阻很小可忽略，接入測(cè)電容的引腳孔A、B后，萬用表顯示的讀數(shù)為4.15μF，則該電感器的電感量為________mH。

提示：電容和電感在交流電路中的容抗和感抗分別為：XC=1/(2πfC)，XL=2πfL（f為交流電的頻率）。

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 “太空粒子探測(cè)器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡(jiǎn)化如下：如圖1所示，輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面，圓心為O，外圓弧面AB的半徑為L，電勢(shì)為φ1，內(nèi)圓弧面CD的半徑為，電勢(shì)為φ2。足夠長的收集板MN平行邊界ACDB，O到MN板的距離OP=L。假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m，電量為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)從靜止開始加速，不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊憽?/p>

（1）求粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大��；

（2）如圖2所示，在邊界ACDB和收集板MN之間加一個(gè)半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心為O，半徑為L，方向垂直紙面向內(nèi)，則發(fā)現(xiàn)從AB圓弧面收集到的粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后有2/3能打到MN板上（不考慮過邊界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

（3）同上問，從AB圓弧面收集到的粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后均不能到達(dá)收集板MN，求磁感應(yīng)強(qiáng)度所滿足的條件。試寫出定量反映收集板MN上的收集效率η與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系的相關(guān)式子。

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如圖，由a、b、c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時(shí)輕線的拉力為　  　．現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為　       或     　（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．

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根據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，靜電力常量為k。

（1）電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可等效為環(huán)形電流，試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大�。�

（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿足rn=n2r1，其中n為量子數(shù)，即軌道序號(hào)，rn為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢(shì)能Ep和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系：Ep=-k（以無窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)）。請(qǐng)根據(jù)以上條件完成下面的問題。

①試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量E1滿足關(guān)系式

②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能改變，試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。

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一多用電表的歐姆擋有三個(gè)倍率，分別是×1Ω、×10Ω、×100Ω．用×10Ω擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到　　擋．如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是　歐姆調(diào)零　，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是　　Ω．

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