【題目】如圖所示，在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi)的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0. 32T, 0≤x<2. 56m的區(qū)域有沿一x方向的勻強(qiáng)電場．在x軸上坐標(biāo)為的S點(diǎn)有一粒子源，它一次能沿紙面同時(shí)向磁場內(nèi)每個(gè)方向各發(fā)射一個(gè)比荷;速率的帶正電粒子．若粒子源只發(fā)射一次，其中只有一個(gè)粒子Z剛能到達(dá)電場的右邊界，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用．求：

(1)電場強(qiáng)度的大小E及Z粒子從S點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度方向與磁場左邊界的夾角

(2)Z粒子第一次剛進(jìn)入電場時(shí)，還未離開過磁場的粒 子占粒子總數(shù)的比例

【答案】（1）E=1.0×104N/C；；（2）

【解析】

（1）根據(jù)題意可知，粒子是垂直電場左邊界進(jìn)入電場的，畫出運(yùn)動軌跡，根據(jù)帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動公式和幾何關(guān)系，結(jié)合在電場中的動能定理聯(lián)立即可求出；
（2）Z粒子第一次剛進(jìn)入電場時(shí)，由洛倫茲力提供向心力得出半徑，然后畫出運(yùn)動的軌跡，結(jié)合運(yùn)動的時(shí)間與運(yùn)動軌跡長度的關(guān)系，即可得出與Z粒子同時(shí)進(jìn)入電場的另一處位置，然后區(qū)分電場內(nèi)的粒子的范圍與磁場內(nèi)的粒子的范圍，即可得出結(jié)論。

解：（1）由題意可知Z粒子是垂直電場左邊界進(jìn)入電場的，作出Z粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖（a）所示，O1為軌跡圓圓心。分別用dB和dE表示電場和磁場區(qū)域的寬度。

對Z粒子在電場中運(yùn)動，由動能定理有： ①

代入數(shù)據(jù)解得：

Z粒子在磁場中作圓周運(yùn)動，設(shè)軌跡圓半徑為r，

由圓周運(yùn)動的規(guī)律有：②

由幾何知識可知：在△SOO1中滿足： ③

由②③并代入數(shù)據(jù)可得：

（2）作Z粒子在磁場中圓弧軌跡對應(yīng)的弦SN如圖（b）所示，由幾何知識得：△SNO1為等邊三角形，，弦切角 ④

　　由題意可知：在磁場中圓弧軌跡對應(yīng)的弦長大于r的粒子，滿足Z粒子第一次剛要進(jìn)入電場時(shí)未離開過磁場。

　　作出另兩個(gè)圓弧軌跡對應(yīng)的弦長等于SN的粒子軌跡，交磁場左右邊界分別為P、O1，粒子在S點(diǎn)的速度分別為v1和v2。

由圖可知發(fā)射方向在v1和v2之間的粒子軌跡弦長大于r，對應(yīng)的發(fā)射方向分布的角度范圍為： ⑤

由圖可知Z粒子的發(fā)射速度與磁場左邊界所夾角度范圍內(nèi)發(fā)射的粒子軌跡弦長也大于r所以有： ⑥

解得:

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的電阻不變，假設(shè)用戶所用用電器都是純電阻用電器，若發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)輸出的電流增大了，則可以判定

A. 通過用戶的電流減小了

B. 用戶接入電路的總電阻減小了

C. 用戶消耗的電功率減小了

D. 加在用戶兩端的電壓變小了

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【題目】如圖甲所示，足夠長的木板C通過某一裝置鎖定在地面上，物塊A、B靜止在木板C上，物塊A、B間距離為1．1m。開始時(shí)物塊A以速度v0=6m/s向右運(yùn)動，物塊A在與B碰撞前一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動圖像如圖乙所示。已知物塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=4kg，A、B與木板間的動摩擦因數(shù)相同，木板C的質(zhì)量mC=1kg，C與地面間的動摩擦因數(shù)為。A與B彈性碰撞過程時(shí)間極短、可忽略摩擦力的影響，A、B碰撞瞬間木板C解除鎖定。重力加速度取10m/s2。求：

(1)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；

(2)碰撞后瞬間物塊A的速度；

(3)最后停止時(shí)物塊A、B間的距離(結(jié)果保留兩位小數(shù))。

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【題目】2019年4月23日，海軍建軍70周年閱兵式上，中國海軍新型攻擊核潛艇093改進(jìn)型攻擊核潛艇公開亮相。核潛艇是以核反應(yīng)堆作動力源。關(guān)于核反應(yīng)，下列說法正確的是（　�。�

A. 核反應(yīng)方程屬于衰變，而射線來自原子外層的電子

B. 核反應(yīng)方程屬于聚變，是核潛艇的動力原理

C. 核反應(yīng)方程屬于裂變，是原子彈裂變反應(yīng)原理

D. 核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和

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【題目】平行板電容器的極板B與靜電計(jì)指針相接，極板A接地。若A板稍向上移動一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指針張角變化情況，得出平行板電容器電容變小的結(jié)論。這個(gè)判斷的依據(jù)是

A. 兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小

B. 兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大

C. 極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小

D. 極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大

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【題目】如圖所示電路中，電源電動勢為E，電源內(nèi)阻為r，R1、R2、R3均為定值電阻，平行板電容器中帶電粒子P現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時(shí)，則

A. 電流表讀數(shù)增大

B. 電壓表讀數(shù)增大

C. 粒子P將向下運(yùn)動

D. R3上消耗的功率保持不變

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【題目】(1)某同學(xué)使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋位，測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖所示．請你簡述接下來的測量過程：

①_____________________；

②_____________________；

③_____________________________；

④測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋．

(2)接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值，所用實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω．圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接______．

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【題目】如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。則下列說法正確的是

A. o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B. a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

C. c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反

D. a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同

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【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為0.1kg，電荷量為－2.0×10－8C的滑塊P(可看做質(zhì)點(diǎn))，僅在電場力作用下由靜止沿x軸向左運(yùn)動。電場力做的功W與物塊坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(diǎn)(0.3，3)的切線。則下列說法正確的是

A. 此電場一定是勻強(qiáng)電場

B. 電場方向沿x軸的正方向

C. 點(diǎn)x=0.3m處的場強(qiáng)大小為1.0×10－5N/C

D. x=0.3m與x=0.7m間的電勢差是100V

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