（18分）如圖所示，空間存在一個(gè)半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．有一個(gè)粒子源在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q．將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開磁場(chǎng)，不考慮粒子之間的相互作用．

（1）求帶電粒子的速率．

（2）若粒子源可置于磁場(chǎng)中任意位置，且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2015031806090195083767/SYS201503180609090916481844_ST/SYS201503180609090916481844_ST.002.png">，求粒子在磁場(chǎng)中最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．

（3）若原磁場(chǎng)不變，再疊加另一個(gè)半徑為R1（R1> R0）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B/2，方向垂直于紙面向外，兩磁場(chǎng)區(qū)域成同心圓，此時(shí)該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R1的最小值和粒子運(yùn)動(dòng)的周期T．

（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）粒子離開出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離為軌道半徑的2倍 （2分）

（2分） （2分）

（2）磁場(chǎng)的大小變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2015031806090195083767/SYS201503180609090916481844_DA/SYS201503180609090916481844_DA.007.png">后，粒子的軌道半徑為r1；

（2分）

根據(jù)幾何關(guān)系可以得到，當(dāng)弦最長(zhǎng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，弦為2R0時(shí)最長(zhǎng)，圓心角60°

（2分）

（2分）

（3）根據(jù)矢量合成法則，疊加區(qū)域的磁場(chǎng)大小為,方向向里，

R0以為的區(qū)域磁場(chǎng)大小為,方向向外。粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為R0，

根據(jù)對(duì)稱性畫出情境圖，由幾何關(guān)系可得R1的最小值為（3分）

（3分）

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為300，金屬棒MN的質(zhì)量為0.2kg，金屬棒的電阻R=1Ω，其處在與軌道平面垂直且磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電源電動(dòng)勢(shì)為5V，內(nèi)阻r為1Ω，R1 未知，其他電阻不計(jì)， 金屬棒MN處于靜止?fàn)顟B(tài)．求：

（1）金屬棒MN中電流方向；

（2）電阻R1的阻值應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年湖南瀏陽一中、攸縣一中高一期中聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，正確的是（ ）

A.加速度增大，速度一定增大

B.速度越大，加速度就越大

C.物體有加速度，速度就增加

D.加速度方向保持不變，速度方向可能改變

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江金華艾青中學(xué)高三上期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

人用手托著質(zhì)量為m的“小蘋果”，從靜止開始沿水平方向運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)距離l后，速度為v（物體與手始終相對(duì)靜止），物體與手掌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列說法正確的是（ ）

A．手對(duì)蘋果的作用力方向豎直向上

B．蘋果所受摩擦力大小為μmg

C．手對(duì)蘋果做的功為1/2mv2

D．蘋果對(duì)手不做功

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年云南部分學(xué)校（玉溪一中等）高三12月考試?yán)砭C物理卷（解析版） 題型：選擇題

（5分）下列說法正確的是__________（選對(duì)一個(gè)給3分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給5分。選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型

B．宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它的波動(dòng)性

C．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

D．愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說

E．對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

F．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大

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如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與正方形的一條邊平行（圖中未畫出）。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子由ad邊中點(diǎn)，以垂直該邊的速度v進(jìn)入該正方形區(qū)域，若不計(jì)粒子的重力，則該粒子再次從該正方形區(qū)域射出時(shí)，具有的動(dòng)能可能是

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質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10－4C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長(zhǎng)木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.5m，開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個(gè)方向豎直向下強(qiáng)度為E=4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，取g=10m/s2，試求:

（1）用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)，力F0應(yīng)滿足什么條件？

（2）用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？

（3）按第（2）問的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右端滑出時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少？（提示：設(shè)m與M之間最大靜摩擦力與它們之間的滑動(dòng)摩擦力大小相等，滑塊在運(yùn)動(dòng)中帶電量不變）

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如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌豎直固定。邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度為h，方向垂直于導(dǎo)軌平面。兩相同的導(dǎo)體棒a、b中點(diǎn)用長(zhǎng)為h的絕緣輕桿相接，形成“工”字型框架，框架置于磁場(chǎng)上方，b棒距磁場(chǎng)上邊界的高度為h，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好。保持a、b棒水平，由靜止釋放框架，b棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)即做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。則在框架下落過程中，a棒所受輕桿的作用力F及a棒的機(jī)械能E隨下落的高度h變化的關(guān)系圖象，可能正確的是

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（16分）如圖所示，P是傾角為30°的光滑固定斜面．勁度為k的輕彈簧一端同定在斜面底端的固定擋板C上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接．細(xì)繩的一端系在物體A上，細(xì)繩跨過不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪，另一端有一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的小掛鉤．小掛鉤不掛任何物體時(shí)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)繩與斜面平行．在小掛鉤上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊B后，物體A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．斜面足夠長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中B始終未接觸地面．

（1）求物塊A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；

（2）設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點(diǎn)位置時(shí)速度最大，求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0及最大速度vm；

（3）把物塊B的質(zhì)量變?yōu)镹m(N＞0.5)，小明同學(xué)認(rèn)為，只要N足夠大，就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點(diǎn)時(shí)的速度增大到2vm，你認(rèn)為是否正確？如果正確，請(qǐng)說明理由，如果不正確，請(qǐng)求出A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置時(shí)的速度的范圍．

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