【題目】如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計(jì)，粒子從極板M的中央小孔S1處射入電容器，穿過小孔S2后從距三角形A點(diǎn)a的P處垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng)，試求：

（1）粒子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度；

（2）若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間t從AP間離開磁場(chǎng)，求粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

（3）若粒子能從AC間離開磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

【答案】(1) (2) ， (3)

【解析】（1）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理得，qU=mv2，

解得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v= ．

（2）粒子的軌跡圖如圖所示，粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到AP間離開，由牛頓第二定律可得，

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=

由以上兩式可得軌道半徑R=

磁感應(yīng)強(qiáng)度B=．

（3）粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到從AC間離開，若粒子恰能到達(dá)BC邊界，如圖所示，設(shè)此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，根據(jù)幾何關(guān)系有此時(shí)粒子的軌道半徑為，

由牛頓第二定律可得， ，

由以上兩式可得 ，粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到從AC間離開，若粒子恰能到達(dá)AC邊界，如圖所示，設(shè)此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，由牛頓第二定律可得， ，由以上兩式解得 ．

綜上所述要使粒子能從AC間離開磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足： ．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導(dǎo)熱，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導(dǎo)熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個(gè)裝置靜止不動(dòng)且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為L0，溫度為 T0．設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為P0保持不變，活塞橫截面積為 S，且mg=p0s，環(huán)境溫度保持不變．求：在活塞 A上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于2m時(shí)，兩活塞在某位置重新處于平衡，活塞A下降的高度．

【答案】活塞A下降的高度為l0．

【解析】試題分析：對(duì)Ⅰ氣體，初狀態(tài)：

末狀態(tài)

由玻意耳定律得：

對(duì)Ⅱ氣體，初狀態(tài)：

末狀態(tài)

由玻意耳定律得：

A活塞下降的高度為：

考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．

【名師點(diǎn)睛】考察理想氣體狀態(tài)變化方程，找出初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，列理想氣體狀態(tài)變化方程即可，注意弄清“隔熱”“絕熱”“導(dǎo)熱”等的含義．

【題型】解答題
【結(jié)束】
147

【題目】下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)。

A．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率高

B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

C．光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結(jié)果

D．露珠呈現(xiàn)的彩色是光的反射現(xiàn)象

E．全息照片用激光來(lái)拍攝，主要是利用了激光的相干性

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN將平面分成I和II兩個(gè)區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域分別存在著與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子僅在磁場(chǎng)力作用下由I區(qū)運(yùn)動(dòng)到II區(qū)，曲線aPb為運(yùn)動(dòng)過程中的一段軌跡，其中弧aP、弧Pb的弧長(zhǎng)之比為2：1，且粒子經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的速度方向均水平向右，下列判斷正確的是

A. I、II區(qū)域兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小之比為1：2

B. 粒子在I、11區(qū)域兩個(gè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑之比為2：1

C. 粒子通過aP、Pb兩段弧的時(shí)間之比為1：1

D. 弧aP與弧Pb對(duì)應(yīng)的圓心角之比為2：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)時(shí)，其主要操作步驟是：

a.按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車的質(zhì)量M＝0.50kg，鉤碼的總質(zhì)量m＝0.10kg.

b.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源的頻率f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．

(1)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出最滿意的一條，如圖乙所示，把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測(cè)得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為d1＝0.8cm，d2＝2.4cm，d3＝4.1cm，d4＝5.6cm，d5＝7.2cm，d6＝8.8cm，他把鉤碼的重力作為小車所受的合力，計(jì)算出從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5過程中合力所做的功W＝________J，把打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，計(jì)算出ΔEk＝________J．(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g取9.80m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)以上計(jì)算可見，合力對(duì)小車做的功與小車動(dòng)能的變化量相差比較大．通過反思，該同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生誤差的主要原因如下，其中正確的是________．(填選項(xiàng)前的字母)

A．鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

B．鉤碼質(zhì)量小了，應(yīng)該大于小車質(zhì)量

C．沒有平衡摩擦力

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量

【答案】 0.197 0.160 AC

【解析】試題分析：從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)合力所做的功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度求出打5點(diǎn)時(shí)的速度，從而求解動(dòng)能；實(shí)際上小車受到的合力不等于鉤碼的重力，導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。

(1)從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中，合力所做的功，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車的速度，小車動(dòng)能的改變量 .

(2)產(chǎn)生誤差的主要原因有：鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；沒有平衡摩擦力，選項(xiàng)A、C正確．

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
58

【題目】要描繪一個(gè)標(biāo)有“3 V,0.8 W”小燈泡的伏安特性曲線，已選用的器材有：

電源(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)；

電流表(量程為0～300 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；

電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；

滑動(dòng)變阻器(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)；

開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

(1)為便于實(shí)驗(yàn)操作，并確保實(shí)驗(yàn)有盡可能高的精度，則實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下圖中的________(填字母代號(hào))．

(2)圖甲是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請(qǐng)根據(jù)在(1)問中所選的電路圖補(bǔ)充完成圖甲中實(shí)物間的連線(用筆畫線代替導(dǎo)線)________．

(3)根據(jù)(1)中所選電路圖，測(cè)量結(jié)束后，先把滑動(dòng)變阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”)，然后斷開開關(guān)，接著拆除導(dǎo)線，整理好器材．

(4)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖象可知小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(填“不變”“增大”或“減小”)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】二十一世紀(jì)，能源問題是全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題．從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，電動(dòng)汽車在近幾年發(fā)展迅速．下表給出的是某款電動(dòng)汽車的相關(guān)參數(shù)：

參數(shù)指標(biāo)

整車質(zhì)量

0~100km/h

加速時(shí)間

最大速度

電池容量

制動(dòng)距離（100km/h~0）

數(shù)值

2000kg

4．4s

250km/h

90kWh

40m

請(qǐng)從上面的表格中選擇相關(guān)數(shù)據(jù)，取重力加速度g=10m/s2，完成下列問題：

（1）求汽車在（100km/h~0）的制動(dòng)過程中的加速度大小（計(jì)算過程中100km/h近似為30m/s）；

（2）若已知電動(dòng)汽車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η=80%，整車在行駛過程中的阻力約為車重的0．05倍，試估算此電動(dòng)汽車以20m/s的速度勻速行駛時(shí)的續(xù)航里程（能夠行駛的最大里程）已知1kWh=3．6×106J．根據(jù)你的計(jì)算，提出提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程的合理化建議（至少兩條）

（3）若此電動(dòng)汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動(dòng)汽車獲得的動(dòng)力功率隨時(shí)間變化的關(guān)系簡(jiǎn)化如圖所示，整車在行駛過程中的阻力仍約為車重的0．05倍，求此加速過程中汽車行駛的路程（提示：可利用p-t圖像計(jì)算動(dòng)力對(duì)電動(dòng)汽車做的功）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，板上有兩個(gè)光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時(shí)間t.改變重物質(zhì)量來(lái)改變細(xì)繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，計(jì)算后得到下表中的5組數(shù)據(jù)．

(1)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出aF圖象；

(2)分析aF圖象，可求出滑塊質(zhì)量m＝________kg，滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(重力加速度g＝10 m/s2)

【答案】 0.25 0.20

【解析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出滑塊的加速度；依據(jù)表中數(shù)據(jù)運(yùn)用描點(diǎn)法作出圖象；知道滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊質(zhì)量的倒數(shù)．對(duì)滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．

(1)先描點(diǎn)，再用直線把這些點(diǎn)連起來(lái)，不在直線上的點(diǎn)要均勻的分布在直線的兩側(cè)．

(2)根據(jù)牛頓第二定律得：，所以，由aF圖象可得：m=0.25kg，μ=0.20

【點(diǎn)睛】解決該題關(guān)鍵要掌握牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和物理量之間關(guān)系式結(jié)合起來(lái)求解。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
158

【題目】對(duì)某圓柱體的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究：

(1)①用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，結(jié)果如圖(a)所示，則其直徑為________mm.

②用多用電表電壓擋測(cè)量其兩端無(wú)電壓．

③用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量其電阻為1 500 Ω.

④為精確測(cè)量其電阻值，現(xiàn)有以下器材：

A．直流毫安表A1(量程0～2 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)

B．直流電流表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω)

C．直流電壓表V1(量程0～15 V，內(nèi)阻25 kΩ)

D．直流電壓表V2(量程0～3 V，內(nèi)阻5 kΩ)

E．直流電源E(輸出電壓3 V，內(nèi)阻可不計(jì))

F．滑動(dòng)變阻器R(0～15 Ω，允許最大電流10 A)

G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在方框1中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明儀器名稱符號(hào)．

(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這個(gè)圓柱體還有一個(gè)特點(diǎn)：在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下用多用電表電壓擋測(cè)量發(fā)現(xiàn)有電壓，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為1 T、2 T、3 T時(shí)，其作為電源的UI特性曲線分別為圖(b)中圖線甲、乙、丙所示．

①請(qǐng)?jiān)诜娇?/span>2中畫出測(cè)量其電源UI特性的電路圖．

②按照這種規(guī)律，要使標(biāo)有“100 V,100 W”的燈泡正常發(fā)光，需要把圓柱體放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為________T的磁場(chǎng)中．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】測(cè)定電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：

A．待測(cè)電阻R(阻值約10kΩ) B．滑動(dòng)變阻器R1(0-lkΩ)

C．電阻箱Ro(99999.9Ω) D．靈敏電流計(jì)G(500A，內(nèi)阻不可忽略)

E．電壓表V(3V，內(nèi)阻約3kΩ) F．直流電源E(3V，內(nèi)阻不計(jì))

G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a所示的電路，請(qǐng)你指出他的設(shè)計(jì)中存在的問題：

①___________；②___________；③___________

(2)乙同學(xué)用圖b所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

①請(qǐng)?jiān)趫Dd中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接_______.

②先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到_____(選填“左”或“右”)端，再接通開關(guān)S；保持S2斷開，閉合S1，調(diào)節(jié)R1使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)至某一位置，并記下電流I1

③斷開S1，保持R1不變，調(diào)整電阻箱R0阻值在10kΩ左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流計(jì)讀數(shù)為________時(shí)，R0的讀數(shù)即為電阻的阻值.

(3)丙同學(xué)查得靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg，采用電路c進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變電阻箱電阻R0值，讀出電流計(jì)相應(yīng)的電流I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)作出-R0圖象如圖e所示，圖線縱軸截距為m，斜率為k，則電阻的阻值為________________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(9分)現(xiàn)有一刻度盤總共有N小格、且刻度均勻，量程未準(zhǔn)確確定的電壓表V1，已知其量程在13—16V之間，內(nèi)阻。為測(cè)定其準(zhǔn)確量程U1，實(shí)驗(yàn)室提供了如下表所列的器材，要求方法簡(jiǎn)潔，盡可能減少誤差，并能測(cè)出多組數(shù)據(jù)。

器材（代號(hào)）

規(guī)格

標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2

量程3V，內(nèi)阻r2=30kΩ

電流表A

量程3A，內(nèi)阻r3=0.01Ω

滑動(dòng)變阻器R

總阻值1kΩ

穩(wěn)壓電源E

20V，內(nèi)阻很小

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙、丙三種電路圖：

你認(rèn)為選擇_______電路圖測(cè)量效果最好。（填“甲”、“乙”、“丙”）

(2)根據(jù)測(cè)量效果最好的那個(gè)電路圖，將下列有關(guān)器材連接成測(cè)量電路。

(3)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算V1的量程U1，則所用的表達(dá)式U1=_ __，式中各符號(hào)表示的物理量是：____。

【答案】（1）乙；（2）實(shí)物連線見解析；（3）；其中N：V1的總格數(shù)；N1：V1的讀出格數(shù)，U2：V2的讀數(shù)，R1：待測(cè)表內(nèi)阻，R2：V2表內(nèi)阻。（兩個(gè)表內(nèi)阻可以用150和30代替）

【解析】

試題分析：（1）待測(cè)電壓表允許的最大電流為：,而電流表A 的量程為3A，所以兩者串聯(lián)不合適，圖甲不合適；圖丙中兩電壓表的量程相差較大，兩表并聯(lián)也不合適；電壓表V2允許的最大電流，所以兩電表可以串聯(lián)，圖乙正確；（2）測(cè)量電路如圖：

（3）通過兩電表的電流，V1兩端的電壓：,V1的量程為：，其中其中N：V1的總格數(shù)；N1：V1的讀出格數(shù)；U2：V2的讀數(shù)；R1：待測(cè)表內(nèi)阻；R2：V2表內(nèi)阻。

考點(diǎn)：測(cè)量電壓表的量程。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【束】
43

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab的電阻為r，水平放在相距為l的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板．導(dǎo)軌上方與一可變電阻R連接，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．重力加速度為g.

(1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1＝3r，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將帶電量為＋q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過．求棒下滑的速率v和帶電微粒的質(zhì)量m.

(2)改變可變電阻的阻值為R2＝4r，同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，將該微粒沿原來(lái)的中心線水平射入金屬板間，若微粒最后碰到金屬板并被吸收．求微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9“形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小．傳送帶的運(yùn)行速度為v0=6m/s，將質(zhì)量m=1.0kg的可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊無(wú)初速地放到傳送帶A端，傳送帶長(zhǎng)度為L=12.0m，“9“字全高H=0.8m．“9“字上半部分圓弧半徑為R=0.2m，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，試求：

（1）滑塊從傳送帶A 端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間；

（2）滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力的大小和方向；

（3）若滑塊從“9”形軌道D點(diǎn)水平拋出后，恰好垂直撞在傾角θ=45°的斜面上P點(diǎn)，求P、D兩點(diǎn)間的豎直高度h．

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