為了進(jìn)一步提高回旋加速器的能量，科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦過程中， 離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)。

扇形聚焦磁場(chǎng)分布的簡化圖如圖所示，圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個(gè)扇形區(qū)域，其中三個(gè)為峰區(qū)，三個(gè)為谷區(qū)，峰區(qū)和谷區(qū)相間分布。峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，谷區(qū)內(nèi)沒有磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉(zhuǎn)，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示。

（1）求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針；

（2）求軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T；

（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B' ，新的閉合平衡軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)的圓 心角θ變?yōu)?0°，求B'和B的關(guān)系。已知：sin（α±β ）=sin αcos β±cos αsin β，cosα=1–2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年湖南益陽箴言中學(xué)高一下期末物理練習(xí)試卷三（解析版） 題型：選擇題

2012年12月27日，我國自行研制的“北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”（BDS）正式組網(wǎng)投入商用．2012年9月采用一箭雙星的方式發(fā)射了該系統(tǒng)中的兩顆軌道半徑均為21332km的“北斗﹣M5”和“北斗﹣M6”衛(wèi)星，其軌道如圖所示．關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）

A. 兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小相同

B. 兩顆衛(wèi)星速度大小均大于7．9km/s

C. 北斗﹣M6的速率大于同步衛(wèi)星的速率

D. 北斗﹣M5的運(yùn)行周期大于地球自轉(zhuǎn)周期

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年浙江金華東陽二中高一下期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下面四個(gè)圖象分別表示四個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)物體的位移、速度、加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．其中反映物體受力平衡的是（ ）

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年湖北宜昌葛洲壩中學(xué)高二下期中物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的裝置，利用兩個(gè)大小相同的小球做對(duì)心碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點(diǎn)為重錘線所指的位置．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次，然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞，碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)10次．實(shí)驗(yàn)得到小球的落點(diǎn)的平均位置分別為M、N、P．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用的器材是下列器材中的 ．

A．天平

B．游標(biāo)卡尺

C．刻度尺

D．大小相同的鋼球兩個(gè)

E、大小相同的鋼球和硬橡膠球各一個(gè)

（2）在此實(shí)驗(yàn)中，球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1 m2（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）被碰球2飛行的水平距離由圖中線段 表示．

（4）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足m1•= m1+m2 ，就可以驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量守恒．

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年湖北宜昌葛洲壩中學(xué)高二下期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交流電的有效值是（ ）

A．3．5A B．A C．5A D．5A

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科目：高中物理 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（浙江卷精編版） 題型：選擇題

如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R="90" m的大圓弧和r="40" m的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O'距離L="100" m。賽車沿彎道路線行駛時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2．25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短（發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g="10" m/s2，=3．14），則賽車

A. 在繞過小圓弧彎道后加速

B. 在大圓弧彎道上的速率為45 m/s

C. 在直道上的加速度大小為5．63 m/s2

D. 通過小圓弧彎道的時(shí)間為5．85 s

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科目：高中物理 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（天津卷精編版） 題型：簡答題

電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動(dòng)裝置，其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論：如圖所示，將形狀相同的兩根平行且足夠長的鋁條固定在光滑斜面上，斜面與水平方向夾角為θ。一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間，恰好勻速穿過，穿過時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定，其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動(dòng)、鋁條相對(duì)磁鐵運(yùn)動(dòng)相同。磁鐵端面是邊長為d的正方形，由于磁鐵距離鋁條很近，磁鐵端面正對(duì)兩鋁條區(qū)域的磁場(chǎng)均可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，鋁條的高度大于d，電阻率為ρ。為研究問題方便，鋁條中只考慮與磁鐵正對(duì)部分的電阻和磁場(chǎng)，其他部分電阻和磁場(chǎng)可忽略不計(jì)，假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后，減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能，重力加速度為g。

（1）求鋁條中與磁鐵正對(duì)部分的電流I；

（2）若兩鋁條的寬度均為b，推導(dǎo)磁鐵勻速穿過鋁條間時(shí)速度v的表達(dá)式；

（3）在其他條件不變的情況下，僅將兩鋁條更換為寬度b'>b的鋁條，磁鐵仍以速度v進(jìn)入鋁條間，試簡要分析說明磁鐵在鋁條間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和速度如何變化。

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科目：高中物理 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（四川卷精編版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻約2 Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10 Ω）和R2（阻值5 Ω），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)主要步驟：

（i）將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；

（ii）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；

（iii）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U–I圖線（U、I都用國際單位）；

（iv）求出U–I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問題：

（1）電壓表最好選用_____；電流表最好選用_____。

A．電壓表（0~3 V，內(nèi)阻約15 kΩ）

B．電壓表（0~3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）

C．電流表（0~200 mA,內(nèi)阻約2 Ω）

D．電流表（0~30 mA,內(nèi)阻約2 Ω）

（2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_____。

A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱

B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱

C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端的接線柱

D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端的接線柱

（3）選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______，r=______，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。

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科目：高中物理 來源：2016年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（上海卷精編版） 題型：選擇題

磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵

（A）向上運(yùn)動(dòng) （B）向下運(yùn)動(dòng) （C）向左運(yùn)動(dòng) （D）向右運(yùn)動(dòng)

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