【題目】如圖（a）所示，水平放置的平行金屬板A、B間加直流電壓U，A板正上方有“V”字型足夠長的絕緣彈性擋板．在擋板間加垂直紙面的交變磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖（b），垂直紙面向里為磁場正方向，其中B1=B，B2未知．現(xiàn)有一比荷為、不計(jì)重力的帶正電粒子從C點(diǎn)靜止釋放，t=0時(shí)刻，粒子剛好從小孔O進(jìn)入上方磁場中，在 t1時(shí)刻粒子第一次撞到左擋板，緊接著在t1+t2時(shí)刻粒子撞到右擋板，然后粒子又從O點(diǎn)豎直向下返回平行金屬板間．粒子與擋板碰撞前后電量不變，沿板的分速度不變，垂直板的分速度大小不變、方向相反，不計(jì)碰撞的時(shí)間及磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)影響．求：

（1）粒子第一次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速率；

（2）圖中B2的大�。�

（3）金屬板A和B間的距離d．

【答案】（1） ；（2）2B；（3） n=0，1，2，…

【解析】（1）粒子從B板到A板過程中，電場力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理有

qU=﹣0

解得粒子第一次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速率

（2）粒子進(jìn)入上方后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由qvB=m得

則得粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ,

使其在整個(gè)裝置中做周期性的往返運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示，由圖易知：r1=2r2．

則得B2=2B

（3）在0～t1時(shí)間內(nèi)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期

在t1～（t1+t2）時(shí)間內(nèi)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

由軌跡圖可知

粒子在金屬板A和B間往返時(shí)間為t，有

且滿足 t=t2+n（t1+t2），n=0，1，2，…

聯(lián)立可得金屬板A和B間的距離 ，n=0，1，2，…

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某個(gè)質(zhì)量為m的物體從靜止開始下落的過程中，除受重力外，還受到水平方向向右的恒力F的作用，已知F=mg．

（1）這個(gè)物體沿什么樣的軌跡運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)回答出原因。

（2）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，寫出這個(gè)坐標(biāo)系中代表物體運(yùn)動(dòng)軌跡的X、Y之間的關(guān)系式．

（3）求物體在t時(shí)刻的速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2003年10月15日9時(shí)整，中國第一艘載人飛船“神舟五號(hào)”由“長征2號(hào)F”運(yùn)載火箭從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空(如圖)，10分鐘后，成功進(jìn)入預(yù)定軌道，中國首位航天員楊利偉，帶著中國人的千年企盼夢(mèng)圓浩瀚太空，中國成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國家．

(1)火箭在加速上升過程中宇航員處于________(選填“超重”或“失重”)狀態(tài)．由于地球在自西向東不停地自轉(zhuǎn)，為節(jié)省燃料，火箭在升空后，應(yīng)向________(選填“偏東”、“偏西”)方向飛行．

(2)2013年12月“嫦娥三號(hào)”成功登月，已知月球表面沒有空氣，沒有磁場，引力為地球的，假如登上月球，你能夠_______(填代號(hào))

A．用指南針判斷方向

B．輕易躍過3米高度

C．乘坐熱氣球探險(xiǎn)

D．做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外水銀面高度差為76 cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M＝0.2 kg的木塊放在水平臺(tái)面上，臺(tái)面比水平地面高出h＝0.20 m，木塊離臺(tái)的右端L＝1.7 m。質(zhì)量為m＝0.10M的子彈以v0＝180 m/s的速度水平射向木塊，當(dāng)子彈以v＝90 m/s的速度水平射出時(shí)，木塊的速度為v1＝9 m/s(此過程作用時(shí)間極短，可認(rèn)為木塊的位移為零)。若木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水平距離為l＝1.6 m，求：

（1）木塊對(duì)子彈所做的功W1和子彈對(duì)木塊所做的功W2；

（2）木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

①實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外，有以下器材可供選擇：電壓表：V（量程 3V，內(nèi)阻Rv約為10kΩ）

電流表：G（量程3mA，內(nèi)阻Rg=100Ω）

電流表：A（量程3A，內(nèi)阻約為0.5Ω）

滑動(dòng)變阻器：R（阻值范圍0~10Ω，額定電流2A）

定值電阻：R0=0.5Ω

該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖甲所示的原理圖，他沒有選用電流表A的原因是_____________．

②該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是______A．

③該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖乙所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì) E=______V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻 r=_____Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

④由于電壓表內(nèi)阻電阻對(duì)電路造成影響，本實(shí)驗(yàn)電路測量結(jié)果電動(dòng)勢(shì)E________，內(nèi)阻r_______（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下面說法中正確的是(　　)

A. 在水平地面以上某高度的物體重力勢(shì)能一定為正值

B. 質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大

C. 不同的物體離地面最高的物體其重力勢(shì)能最大

D. 離地面有一定高度的物體其重力勢(shì)能可能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖4所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則(　 )

A. 衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度

B. 衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度

C. 衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D. 衛(wèi)星b的周期大于24 h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（12分）如圖所示，以水平地面建立x軸，有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長木板上，木板長L=11.5m.已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1=0.1，m與M之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2=0.9（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）．m與M保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng)，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為v0=10m/s，在坐標(biāo)為x=21m處的P點(diǎn)有一擋板，木板與擋板瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板，g取10m/s2,求：

（1）木板碰擋板時(shí)的速度V1為多少？

（2）碰后M與m剛好共速時(shí)的速度？

（3）最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)AP間距離？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s．在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4m（小于一個(gè)波長），當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距1cm的位置．則

A. 此波的周期可能為0.6s

B. 此波的周期可能為1.2s

C. 從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波谷位置

D. 從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波峰位置

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