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    【题目】一质量为m，带电量为q的粒子，以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感强度为B的一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向夹角为30°，如图，不计粒子重力，求：

    （1）圆形磁场区域的最小面积；
    （2）粒子从O进入磁场区域到达b点所经历的时间及b点的坐标．

    【答案】
    （1）解：带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力，则有

    qv0B=m

    解得，R=

    带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，连接粒子在磁场区入射点O和出射点c得弦长为 l=2Rsin60°=

    如图所示，圆形磁场区域最小面积为OC为直径的圆，则磁场的半径为r= ．

    故圆形磁场区域的最小面积为 Smin=πr2

    联立解得，Smin=

    答：圆形磁场区域的最小面积是 ；


    （2）解：带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为120°，带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的 ，即t1= =

    由几何知识得：cb=l=

    粒子离开磁场从c到b点的运动时间为 t2= =

    故粒子从O进入磁场区域到达b点所经历的时间t=t1+t2= + ．

    b点的坐标x=ob=2lcos30°=3R= ．

    答：粒子从O进入磁场区域到达b点所经历的时间是 + ．b点的坐标是 ．


    【解析】（1）根据带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力即可求得半径；连接粒子在磁场区入射点和出射点的弦长ob，最小面积为ob为直径的圆．求出半径即可求得面积．（2）带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为120°，根据圆心角与周期的关系即可求解运动时间；由几何知识求出b点的坐标．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一位于纸面内的电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中（ ）

    A.导体框所受安培力方向相同
    B.导体框中产生的焦耳热相同
    C.导体框ad边两端电压相同
    D.通过导体框截面的电荷量不同

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O﹣xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标（0，a，0），N点的坐标为（a，0，0），P点的坐标为（a， ， ）．已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（ ）

    A.
    V
    B.
    V
    C.
    V
    D.
    V

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M（含车中的钩码）不变，用在绳的下端挂的钩码总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．

    （1）实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是 ．
    （2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=m/s2 ． （结果保留两位有效数字）

    （3）通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a﹣F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为：将小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是 ． （写选项字母）

    A.可以避免a﹣F图线的末端发生弯曲
    B.要避免a﹣F图线的末端发生弯曲的条件是M≥m
    C.画出的a﹣F图线的斜率为
    D.画出的a﹣F图线的斜率为 ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】平抛一物体，当抛出1 s后它的速度方向与水平方向成45°，落地时速度方向与水平方向成60°，求：

    (1)初速度大小；(2)开始抛出时距地面的高度；(3)水平射程．(取g＝10 m/s2)

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度﹣时间图象如图所示，在0～t2时间内，下列说法中正确的是（ ）

    A.t2时刻两物体相遇
    B.在相遇之前，t1时刻两物体相距最远
    C.I、II两个物体的平均速度大小都是
    D.I物体所受的合外力不断增大，II物体所受的合外力不断减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，有一匀强磁场，磁感应强度B=2T，有一段长L=2m的导线垂直磁场方向放置，当导线中通以I=0.5A的水平向右的电流时，

    （1）判断导线所受安培力的方向是垂直导线向上还是向下；
    （2）求导线所受到的安培力F的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学利用实验探究这一现象．所提供的器材有：
    A．电流表（A1）量程0﹣0.6A，内阻约0.125Ω
    B．电流表（A2）量程0﹣3A，内阻约0.025Ω
    C．电压表（V1）量程0﹣3V，内阻约3kΩ
    D．电压表（V2）量程0﹣15V，内阻约15kΩ
    E．滑动变阻器（R1）总阻值约10Ω
    F．滑动变阻器（R2）总阻值约200Ω
    G．电池（E）电动势3.0V，内阻很小
    H．导线若干，电键K
    该同学选择仪器，设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据：

    I/A

    0

    0.12

    0.21

    0.29

    0.34

    0.38

    0.42

    0.45

    0.47

    0.49

    0.50

    U/V

    0

    0.20

    0.40

    0.60

    0.80

    1.00

    1.20

    1.40

    1.60

    1.80

    2.00


    （1）请你推测该同学选择的器材是：电流表为 ， 电压表为 ， 滑动变阻器为（以上均填写器材代号）．
    （2）请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中．

    （3）请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I﹣U曲线．

    （4）若将该小灯泡直接接在电动势是 1.5V，内阻是 2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为W．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻．实验室有如下器材可供选择：
    A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）
    B．电压表（量程3V）
    C．电压表（量程15V）
    D．电流表（量程0.6A）
    E．定值电阻（阻值为50Ω）
    F．滑动变阻器（阻值范围0～50Ω）
    G．开关、导线若干
    （1）为了尽量减小实验误差，在如图1所示的四个实验电路中应选用 ．

    （2）实验中电压表应选用 ． （选填器材前的字母）
    （3）实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中．

    序号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    电压U（V）

    1.45

    1.40

    1.30

    1.25

    1.20

    1.10

    电流I（A）

    0.060

    0.120

    0.240

    0.260

    0.360

    0.480

    请你将第5组数据描绘在图2中给出的U﹣I坐标系中并完成U﹣I 图线；

    （4）由此可以得到，此干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω．（结果均保留两位有效数字）
    （5）有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻．闭合开关后，改变电阻箱阻值．当电阻箱阻值为R1时，电流表示数为I1；当电阻箱阻值为R2时，电流表示数为I2 ． 已知电流表的内阻为RA ． 请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出电池的内电阻r= ．

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