【题目】如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B．圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点．已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：
(1)质子刚进入电场时的速度方向和大小；
(2)OC间的距离；
(3)若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则CD间的距离为多少．
【答案】（1）
方向沿x轴正方向 （2）r+
（3）
【解析】试题分析：（1）质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
根据牛顿第二定律得qvB=
解得
质子运动轨迹如下图，
因为圆形匀强磁场区域的半径为r，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r，所以四边形
是菱形，由几何知识知，质子刚进入电场时的速度方向沿x轴正方向．
（2）质子沿y轴正方向射入磁场，则以N为圆心转过
圆弧后从A点垂直电场方向进入电场，进入电场后质子做类平抛运动，设质子电场中运动时间t ， 则在y方向上有
由牛顿第二定律得 qE=ma
解得
在x方向上，由题意可知x1=ON=r
电场中x2=NC=v
所以OC间的距离为x=x1+ x2=r+
（3）设质子出电场时在竖直方向的速度为
，质子合速度为
，则
质子合速度与x轴正向夹角的正弦值为sinθ=
质子到达C点后进入第四限的磁场的运动轨迹如下图所示，设质子在第四限磁场中运动的轨道半径为R．
根据圆的性质，由几何知识得：
x3="CD=" 2R sinθ
质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得qvB=
，
运动半径
以上各式联立解得：x3="CD=" 2
=
=
智趣寒假作业云南科技出版社系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】竖直平面内有一个四分之一圆弧AB，OA为水平半径，现从圆心O处以不同的初速度水平抛出许多个相同质量的小球，小球可以看作质点，不计空气阻力，当小球落到圆弧上时（ ）
A. 速度的反向延长线可能过OA的中点
B. 小球在圆弧上的落点越靠近B点动能越小
C. 小球落在圆弧中点处时动能最小
D. 动能最小的位置在圆弧中点的上方
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【题目】（1）（多选）一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为λ3＞λ2＞λ1，已知某金属的极限波长为λ2，则下列说法正确的是________．
A．该金属的逸出功为hλ2
B．波长为λ1的光一定可以使该金属发生光电效应
C．波长为λ3的光一定可以使该金属发生光电效应
D．基态氢原子吸收的光子的波长为λ1
E．若用波长为λ4的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为hc
（2）两块厚度相同的木块A和B并列紧靠着放在光滑的水平面上，处于静止状态，其质量分别为mA＝2．0 kg，mB＝0．9 kg，B的上、下底面光滑．另有质量mC＝0．10 kg的铅块C（其长度可略去不计）以大小为vC＝10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示．若A、C间接触面粗糙，轻质弹簧的原长等于B板的长度，由相互作用，铅块C和木块B最后一起运动的共同速度大小为v＝0．5 m/s，求：
①铅块C离开A时的速度大小；
②轻质弹簧的最大弹性势能．
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【题目】如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（ ）
A. A的示数增大V2的示数增大 B. 电源的输出功率变大
C. ΔU3与ΔI的比值大于r D. ΔU1大于ΔU2
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【题目】在“研究电磁感应现象”实验中，将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法，如图所示．已知当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．
(1)将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计的指针将__偏转（选填“向左”“向右”或“不”）．
(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a点电势__b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）．
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【题目】在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C,若测得木板每次移动距离x = 10.00cm，A、B间距离y1 = 5.02cm ，B、C间距离 y2 = 14.82cm。请回答以下问题（g = 9.80m/s2）：
①为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？
答：________________________________________。
②根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的公式为v0 = _____。（用题中所给字母表示）
③小球初速度的值为v0 =_________m/s。（保留三位有效数字）
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【题目】如图所示是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50 Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s1＝1．22 cm，s2＝2．00 cm，s3＝2．78 cm，s4＝3．62 cm，s5＝4．40 cm，s6＝5．18 cm．
（1）相邻两计数点间的时间间隔T＝________s．
（2）打点计时器打计数点3时，小车的速度大小v3＝________m/s．
（3）计算小车的加速度大小a＝________m/s2．（计算结果保留2位有效数字）
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【题目】理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略次要因素，促进了物理学的发展，下列理想化模型建立的表述正确的是（ ）
A.质点作为理想化模型忽略了物体的质量
B.点电荷作为理想化模型忽略了物体的电荷量
C.理想变压器没有能量损失
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【题目】（1）某实验小组在 “测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示，（已知电流表选0.6A量程，电压表选3V量程），则它们的读数值依次是__________mm、___________A、__________V。
（2）已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，则本实验电路应当采用右图中的_______（填“A”或“B”），用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏 _____（选填“大”或“小”）。
（3）若测得电流为I、电压为U，金属丝的长度为L，直径为d，则该金属丝的电阻率ρ=____（用题中字母代号表示）。
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