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    (2010年高考广东理综卷)如图甲所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调(如图乙)；右为水平放置的长为d的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1，能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场，O到感光板的距离为，粒子电荷量为q，质量为m，不计重力．

    (1)若两狭缝平行且盘静止(如图丙)，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M上，求该粒子在磁场中运动的时间t；
    (2)若两狭缝夹角为θ0，盘匀速转动，转动方向如图乙，要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围．(设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2)
    (1)　(2)≤ω≤
    (1)粒子运动的半径为
    R＝                              ①
    由牛顿第二定律
    qvB＝m                          ②
    匀速圆周运动的周期
    T＝                           ③
    粒子在磁场中运动的时间
    t＝＝.                                         ④
    (2)如图所示，设粒子运动临界半径分别为R1和R2

    R1＝                             ⑤
    d2＋(R2－)2＝R22
    R2＝d                                                  ⑥
    设粒子临界速度分别为v1和v2，
    由②⑤⑥式，得
    v1＝                           ⑦
    v2＝                          ⑧
    若粒子通过两转盘，由题设可知
    ＝                            ⑨
    联立⑦⑧⑨，得对应转盘的转速分别为
    ω1＝
    ω2＝
    粒子要打在感光板上，需满足条件
    ≤ω≤.
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，

    求(1)M、N两点间的电势差UMN；
    (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；
    (3)粒子从M点运动到P点的总时间t.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图（a）所示，两根足够长的水平平行金属导轨相距为L＝0.5 m，其右端通过导线连接阻值R＝0.6Ω的电阻，导轨电阻不计，一根质量为m＝0.2 kg、阻值r＝0.2Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因数m＝0.5。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，取g＝10m/s2。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过小电动机对金属棒施加水平向左的牵引力，使金属棒沿导轨向左做匀加速直线运动，经过0.5s电动机的输出功率达到P＝10W，此后电动机功率保持不变。金属棒运动的v～t图像如图（b）所示，试求：

    （1）磁感应强度B的大小；
    （2）在0～0.5s时间内金属棒的加速度a的大小；
    （3）在0～0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系；
    （4）若在0～0.3s时间内电阻R产生的热量为0.15J，则在这段时间内电动机做的功。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图9所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在光滑的绝缘杆的两端，杆上套一带正电 的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球的重力不计．现将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是   (　　)
    A．小球的速度将一直增大
    B．小球的加速度将不断变化
    C．小球所受洛伦兹力将一直增大
    D．小球所受洛伦兹力大小变化，方向也变化

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y<0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向里.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为V0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=－2h处的P3点.不计重力.求：

    （1）电场强度的大小.
    （2）粒子到达P2时速度的大小和方向.
    （3）磁感应强度的大小.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点,不计重力,则(   )

    A.该粒子必带正电荷
    B.A、B两点位于同一高度
    C.粒子到达C点时的速度最大
    D.粒子到达B点后,将沿原曲线返回A点

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，cd、ef是两根电阻不计的光滑金属轨道，其所在的平面与水平面间的夹角为600, 将两导轨用电键s相连，在两导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，可在导轨上自由滑动的金属棒的长L=0.5m、质量为m=1.010kg，金属棒电阻为5Ω,设导轨足够长。（g=10m/s2）则：

    （1）若先将电键s断开，金属棒由静止开始释放后，经多长时间将s接通，ab恰作匀速运动？
    （2）若先将电键s闭合，再将金属棒由静止释放，ab上的最大热功率为多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图a所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示，开始时刻，磁场方向垂直纸面向里(如图)。t=0时刻，有一带正电的粒子(不计重力)从坐标原点O沿x轴正向进入磁场，初速度为v0=2´103m/s。已知正粒子的比荷为1.0´104C/kg，其它有关数据见图中标示（磁感应强度B取垂直纸面向里为正）。试求：
    (1)t=´10-4s时刻，粒子的坐标。
    (2)粒子从开始时刻起经多长时间第一次到达y轴。
    (3)粒子是否还可以返回坐标原点O？如果可以，则经多长时间第一次返回坐标原点O？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，电阻可忽略导线框abcd固定在竖直平面内，导线框ab和dc的宽度为l，在bc段接入阻值为R的电阻，ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆，杆的质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，且能沿导线框ab和dc无摩擦地滑动，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直. 现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升，求：

    （1）此时导体杆ef匀速上升的速度v的大小；
    （2）导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小.

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