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    (19分) 如图所示，一个质量为、电荷量为的正离子，在处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为的匀强磁场中，此磁场方向是垂直纸面向里。结果离子正好从距点为的小孔沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与平行且向上，最后离子打在处，而处距点。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求：

    （1）正离子从处运动到处所需时间为多少?

    （2）正离子到达处时的动能为多少?

     

    【答案】

    （1）

    （2）

    【解析】（1）正离子轨迹如下图所示．在磁场中圆周运动的时间为；

                                                                                           （2分）

    圆周运动半径满足： 2分）

    解得：                                                             （1分）

    设离子在磁场中运动速度为，则有：                                      （3分）

    解得：                                                                                   （1分）

    离子从到过程的时间为：                                           （2分）

    离子从D→C→G的总时间为：                              （2分）

    （2）设电场强度为，离子在电场中运动过程有：                         （1分）

    且                                                                                             （2分）

    由动能定理得                                                          （2分）

    解得：                                                                            （1分）

     

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    (19分）如图所示，光滑斜面的倾角a =30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1= 1m，bc边的边长l2 =0. 6ra，线框的质量m = 1kg,电阻R=0. 1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F = 1ON.斜面上ef线（ef//gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B- t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的.如果线框从静止开始运动，进人磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s =5.1m，取 g = 10m/s2.求:

    (1) 线框进人磁场前的加速度；

    (2 )线框进人磁场时匀速运动的速度v；

    (3) ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热

     

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    科目：高中物理 来源：2013-2014河北石家庄高中毕业班3月教学质量检测（二）物理试卷（解析版） 题型：计算题

    (19分）如图所示，在xoy平面内，以O'(0,R）为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等。第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ，P、Q两点在坐标轴上，且OP两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内，均匀分布着质量为m、电荷量为＋q的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从O点进人x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。求：

    （1）磁场的磁感应强度B的大小；

    （2）挡板端点P的坐标；

    （3）挡板上被粒子打中的区域长度。

     

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年福建省福州市高三5月质检物理试卷（解析版） 题型：计算题

    (19分）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上，另一端连接一质量为m的物体A，—轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端有一细绳套，细绳与斜面 平行,物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一 个质量也为m的物体B,A将在斜面上做简谐运动。试求：

    (1)物体A的振幅；

    (2)物体A的最大速度值；

    (3)物体B下降到最低点时，细绳对物体B的拉力值。

     

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年四川绵阳高三第二次诊断性考试理综试卷物理试卷（解析版） 题型：计算题

    (19 分）如图所示，正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m，每边电阻相等，总电阻R=0.5Ω。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场，上边界I和下边界II都水平， 两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平，垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能 以v =3m/S的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧，重力加速度 g=10m/s2,不计空气阻力。

    (1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d间的电压是多大？

    (2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大？

    (3)在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？

     

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