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【題目】質譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B1，板間距離為d；c為偏轉分離器，磁感應強度為B2.今有一質量為m、電荷量為e的正粒子(不計重力)，經加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動．求：

(1)粒子的速度v為多少？

(2)速度選擇器的電壓U2為多少？

(3)粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大？

【答案】(1) 　(2)B1d 　(3)

【解析】

解： (1)在電場中，粒子被加速電場U1加速，由動能定理有：

解得粒子的速度：

(2)在速度選擇器中，粒子受的電場力和洛倫茲力大小相等，則有：

解得速度選擇器的電壓：

(3)在磁場中，粒子受洛倫茲力作用而做圓周運動，則有：

解得半徑：

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，三個小球在離地面不同高度處，同時以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點，DE＝EF＝FG，不計空氣阻力，每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面．則關于三小球（　 �。�

A. BC兩球落在D點左側

B. B球落在E點，C球落在F點

C. 三小球離地面的高度AE∶BF∶CG＝1∶3∶5

D. 三小球離地面的高度AE∶BF∶CG＝1∶4∶9

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向垂直紙面向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止釋放，經過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運動�，F(xiàn)在使小球從稍低些的b點由靜止釋放，經過軌道端點P進入兩板之間的場區(qū)。關于小球和小球從b點釋放進入金屬板間的運動情況以下判斷中正確的是（ ）

A. 小球可能帶負電

B. 小球在電、磁場中運動的過程動能增大

C. 小球在電、磁場中運動的過程電勢能增大

D. 小球在電、磁場中運動的過程機械能總量不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動。下列說法正確的是

A. 太陽對小行星的引力相同

B. 各小行星繞太陽運動的周期小于一年

C. 小行星帶內側小行星的向心加速度值大于小行星帶外側小行星的向心加速度值

D. 小行星帶內各小行星圓周運動的線速度值大于 地球公轉的線速度值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球，小球可沿圓環(huán)自由運動。O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點，a點為最高點，c點為最低點，Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是 （ ）

A. 當小球運動的弧長為圓周長的1/2時，洛倫茲力最大

B. 當小球運動的弧長為圓周長的3/8時，洛倫茲力最小

C. 小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大

D. 小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形acd，∠a=60°，三根通電長直導線垂直紙面分別放置在a、b、c三點，其中b為ac的中點。三根導線中的電流大小分別為I、2I、3I，方向均垂直紙面向里。通電長直導線在其周圍空間某點產生的磁感應強度B=，其中I表示電流強度，r表示該點到導線的距離，k為常數(shù)。已知a點處導線在d點產生的磁感應強度大小為B0，則d點的磁感應強度大小為

A. B0 B. 2B0 C. B0 D. 4B0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年，人類歷史上第一架由離子引擎推動的飛機誕生，這種引擎不需要燃料，也無污染物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示，進入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極、之間的勻強電場（初速度忽略不計），、間電壓為，使正離子加速形成離子束，在加速過程中引擎獲得恒定的推力。單位時間內飄入的正離子數(shù)目為定值，離子質量為，電荷量為，期中是正整數(shù)，是元電荷。

（1）若引擎獲得的推力為，求單位時間內飄入、間的正離子數(shù)目為多少；

（2）加速正離子束所消耗的功率不同時，引擎獲得的推力也不同，試推導的表達式；

（3）為提高能量的轉換效率，要使盡量大，請?zhí)岢鲈龃?/span>的三條建議。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根半徑為r的圓弧軌道間距為L，其頂端a、b與圓心處等高，軌道光滑且電阻不計，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處于輻向磁場中，圓弧軌道所在處的磁感應強度大小均為B．將一根長度稍大于L、質量為m、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放．已知當金屬棒到達如圖所示的cd位置（金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角為θ）時，金屬棒的速度達到最大；當金屬棒到達軌道底端ef時，對軌道的壓力為1.5mg．求：

(1)當金屬棒的速度最大時，流經電阻R的電流大小和方向(填a→R→b或b→R→a)；

(2)金屬棒滑到軌道底端的整個過程中流經電阻R的電量；

(3)金屬棒滑到軌道底端的整個過程中電阻R上產生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電路圖如圖甲所示，圖乙中圖線是電路中電源的路端電壓隨電流變化的關系圖象，滑動變阻器的最大阻值為15 Ω，定值電阻R0＝3 Ω。

（1）當R為何值時，R0消耗的功率最大，最大值為多少？

（2）當R為何值時，電源的輸出功率最大，最大值為多少？

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