【題目】如圖所示，MN為平行金屬板，N板上有一小孔Q，一個粒子源P在M板附近，可釋放初速度為零，質量為m，電荷量為q的帶正電的粒子，粒子經(jīng)板間加速電場加速后，從小孔Q射出，沿半徑為R的圓筒上的小孔E進入圓筒，筒里有平行于筒內(nèi)中心軸的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，筒上另一小孔F與小孔E、Q、P在同一直線上，該直線與磁場垂直，E、F連線為筒的直徑，粒子進入筒內(nèi)磁場偏轉，與筒壁碰撞后速度大小不變，方向反向，不計粒子的重力。

(1)要使粒子以速度v進入磁場，M、N間的電壓為多大?

(2)若粒子與筒壁碰撞一次后從F點射出，粒子在磁場中運動的時間為多少?

(3)若粒子從E點進入磁場，與筒壁發(fā)生三次碰撞后從F點射出，則粒子在磁場中運動的路程為多少?(已知tan22.5°=)

【答案】（1） （2） (3)

【解析】（1）粒子經(jīng)加速電場加速，根據(jù)動能定理有：

解得加速電壓的大小

（2）若粒子與筒壁碰撞一次后從F點射出磁場，其運動軌跡如圖所示：

粒子在磁場中運動的時間等于粒子在磁場中做圓周運動的半個周期，即：

，

聯(lián)立解得：

（3）若粒子進入磁場后，與筒壁發(fā)生三次碰撞后從F點射出有兩種情況

①軌跡如圖所示：

根據(jù)幾何關系，得粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑

則粒子在磁場中運動的路程

②軌跡如圖所示：

根據(jù)幾何關系，得粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑

則粒子在磁場中運動的路程

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，單匝直角三角形導線框OMN在勻強磁場中以ON所在的直線為軸勻速轉動，角速度為ω，已知OM邊長為l， ，勻強磁場垂直于ON向右，磁感應強度大小為B，則下列說法正確的是( )

A. 導線框OMN內(nèi)產(chǎn)生大小恒定的電流

B. 截掉導線MN，則電動勢最大值變小

C. 導線框OMN產(chǎn)生的電流方向為OMNO

D. 導線框OMN內(nèi)產(chǎn)生的電動勢最大值為

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【題目】由于在空間站處于完全失重狀態(tài)，不能利用天平等儀器測量質量，為此某同學為空間站設計了如圖所示的實驗裝置，用來測量彈簧的勁度系數(shù)和小球質量。圖中左側擋板處裝有力傳感器。水平軌道B處裝有光電門，可以測量出小球經(jīng)過光電門的時間。已知彈簧的彈性勢能表達式為Ep=kx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，小球直徑為D。

(1)用水平力作用在小球上，使彈簧的壓縮長度為x，力傳感器的示數(shù)為F，則彈簧的勁度系數(shù)k=_____________。

(2)撤去水平力，小球被彈出后沿水平軌道運動，通過B處光電門的時間為t，據(jù)此可知，小球被彈出時的速度大小v=___________，小球的質量m=____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，長木板C置于光滑水平地面上，A，B兩物塊放在木板上。已知A、B、C的質量mA=mC=m，mB=2m，A、B兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)都為μ，且最大靜廢擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)用水平向左的力F作用在A物塊上，當F由0逐漸增大時

A. 當F=μmg時，A與C開始相對滑動

B. 無論F多大，B和C總保持相對靜止

C. 一直增大F，B的最大加速度為μg

D. 當F=2μmg時，B所受摩擦力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端定一個輕彈簧。小車AB的質量M=3kg，長L=4m(其中O為小車的中點，AO部分粗糙，BO部分光滑)，一質量為m=1kg的小物塊(可視為質點)，放在小車的最左端，車和小物塊一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右勻速運動，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱悖磁c擋板粘連。已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度，小物塊與彈簧作用過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與小車AO部分之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度取10m/s2。求

(1)小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；

(2)小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對小物塊的沖量；

(3)小物塊最終停在小車上的位置距A端多遠。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD是豎直面內(nèi)的正方形，A、B兩點放置等量的異種電荷，在BC的中點F放置與B點電荷電性相同的電荷，豎直光滑的絕緣直桿與AB、CD邊的垂直平分線重合，G、H分別是CD、AB的中點，在桿上套有一帶電小球，小球的帶電電性與F處點電荷的電性相反，將帶電小球在G點處由靜止釋放，忽略帶電小球對電場的影響，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）

A. 小球在G點的電勢能與在H點的電勢能相等

B. 小球在O點的加速度為g

C. 小球在H點的速度為零

D. 小球在G點和H點的機械能相等

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【題目】氫原子的部分能級如圖所示，大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子從一束單一頻率的光中吸收了能量后，躍遷到某較高激發(fā)態(tài)，再向低能級躍遷時，可以發(fā)出6種不同頻率的光子(頻率從高到低依次為：γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6)，則下列說法正確的是

A. 入射光的頻率為(γ5＋γ6)

B. 發(fā)出的6種光子，在真空中衍射本領最大的是γ1

C. γ3光子照射逸出功為3.34ev的鋅板產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.86ev

D. 發(fā)出的6種光子在水中傳播時，速度最大的是γ1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一個阻值大約為20Ω的電阻，為了更精確地測量其電阻，實驗室給出了以下器材：

①電流表G1(0~50mA，內(nèi)阻r1=3Ω) ②電流表G2(0~100mA，內(nèi)阻r2=1Ω)

③定值電阻R1(R1=150Ω) ④定值電阻R2(R2=15Ω)

⑤滑動變阻器R(0~5Ω) ⑥干電池(1.5V，內(nèi)阻不計) ⑦開關S及導線若干

(1)某同學設計了如圖甲所示的電路圖，其中A、B一個為被測電阻、一個為定值電阻，請問圖中電阻為被測電阻____________ (填“A”或“B”)，定值電阻應選____________ (填“R1”或“R2”)

(2)若某次測得電流表G1、G2的示數(shù)分別為I1、I2.則被測電阻的大小為____________(用已知和測量物理量的符號表示)

(3)若通過調節(jié)滑動變阻器，該同學測得多組I1、I2的實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出I1、I2的圖象如圖乙所示，并求得圖象的斜率k=1.85，則被測電阻的大小為____________Ω(保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】人造地球衛(wèi)星有的運行在圓軌道，有的運行在橢圓軌道。它們還有高低之分，距地面200km~2000km的軌道叫低軌道，距地面2000km~20000km的軌道叫中軌道，距地面20000km以上的軌道叫高軌道，為了完成預定任務，不同的衛(wèi)星在軌道形狀、高低等方面有明顯差異。已知第一宇宙速度為7.9km/s，地球表面重力加速度為9.8m/s2，同步衛(wèi)星距離地面的高度為36000km，下列說法正確的是

A. 衛(wèi)星運行的線速度不能大于7.9km/s

B. 衛(wèi)星運行的加速度不能大于9.8m/s2

C. 地球赤道上的物體隨地球自轉的線速度大于中軌道衛(wèi)星運行的線速度

D. 地球赤道上的物體隨地球自轉的加速度等于近地環(huán)繞衛(wèi)星的加速度

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