[题目]如图所示.半径足够大的两半圆形区域I和II中存在与纸面垂直的匀强磁场.两半圆形的圆心分别为O..两条直径之间有一宽度为d的矩形区域.区域内加上电压后形成一匀强电场.一质量为m,电荷量为+q的带电粒子(不计重力),以初速度v0从M点沿与直径成30°角的方向射入区域I,而后从N点沿与直径垂直的方向进入电场.N点与M点间的距离为L0,粒子第一次离开电场题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，半径足够大的两半圆形区域I和II中存在与纸面垂直的匀强磁场，两半圆形的圆心分别为O、，两条直径之间有一宽度为d的矩形区域，区域内加上电压后形成一匀强电场.一质量为m,电荷量为+q的带电粒子(不计重力),以初速度v0从M点沿与直径成30°角的方向射入区域I,而后从N点沿与直径垂直的方向进入电场，N点与M点间的距离为L0,粒子第一次离开电场时的速度为2v0,随后将两直径间的电压调为原来的2倍，粒子又两进两出电场，最终从P点离开区域II.已知P点与圆心为的直径间的距离为L,与最后一次进入区域II时的位置相距,求：

(1)区域I内磁感应强度B1的大小与方向；

(2)矩形区域内原来的电压和粒子第一次在电场中运动的时间；

(3)大致画出粒子整个运动过程的轨迹，并求出区域II内磁场的磁感应强度B2的大小；

(4)粒子从M点运动到P点的时间.

【答案】（1），方向垂直于纸面向外（2）（3）（4）

【解析】试题分析：（1）粒子在Ⅰ内速度方向改变了120°，由几何关系知，轨迹对应的圆心角

α=120°

由

B1方向垂直于纸面向外

（2）粒子第一次在电场中运动由动能定理：

∴

（3）粒子第二次进入电场中，设粒子运动x距离时速度为0

∴粒子不能进入区域Ⅰ，而是由速度为0开始反向加速进入区域Ⅱ粒子整个运动过程的大致轨迹如图所示。…（1分）

对粒子在区域Ⅱ内运动的最后一段轨迹：

β=60°，最后一段轨迹对应的圆心角φ=60°

∴

由

（4）在区域Ⅰ中运动时间t0

粒子第二次在电场中运动的时间t2

从粒子第二次进入电场到最终离开区域Ⅱ，粒子在电场中运动的总时间

t2′=4t2=

粒子在区域Ⅱ的所有圆弧上运动的时间：

粒子从M点运动到P点的时间：

t= t0＋ t1＋ t2′＋ t3=

练习册系列答案

A. 方向一定竖直向下 B. 方向一定竖直向上

C. 大小一定为 D. 大小一定为

【题目】如图所示，P、Q、M是均匀媒介中x轴上的三个质点，PQ、QM的距离分别为3m、2m，一列简谐横波沿x轴向右传播。在t=0时刻，波传播到质点P处并且P开始向下振动，经t=3s，波刚好传到质点Q，而此时质点P恰好第一次到达最高点且离平衡位置10cm处。下列说法正确的是 ________。

A.该简谐波的波速为1m/s

B.该简谐波的波长为12m

C.当波传播到质点M时，质点P通过的路程为50cm

D.当t=5s时，质点Q的加速度方向竖直向下

E.当质点M运动到最高点时，质点Q恰好处于最低点

【题目】有电阻的导电圆盘半径为R，其边缘用电阻不计的导电材料包裹，可绕固定点O在水平面内转动，其轴心O和边缘处电刷A均不会在转动时产生阻力，空气阻力也忽略不计。用导线将电动势为Ｅ的电源、导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路，如图甲所示在圆盘所在区域内充满竖直向下的匀强磁场，如图乙所示只在A、O之间的一块圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场，两图中磁场的磁感应强度大小均为B，且磁场区域固定。如果将开关S闭合，圆盘将会转动起来。

（1）在图甲中，将开关S闭合足够长时间后，圆盘转速达到稳定。

a．从上往下看，圆盘的转动方向是顺时针还是逆时针？

b．求稳定时圆盘转动的角速度的大小。

（2）在图乙中，进行了两次操作：第一次，当圆盘加速到时将开关断开，圆盘逐渐减速停下；第二次，当圆盘加速到时将开关断开，圆盘逐渐减速停下。已知从理论上可以证明：在圆盘减速过程中任意一个极短的时间内，角速度的变化量，F是该时刻圆盘在磁场区域受到的安培力的大小，k为常量。求两次操作中从开始减速到停下的过程中圆盘转过的角度之比。

（3）由于图甲中的磁场范围比图乙中的大，所以刚闭合开关瞬时，图甲中圆盘比图乙中圆盘加速得快。有人认为：断开开关后，图甲中圆盘也将比图乙中圆盘减速得快。请分析说明这样的想法是否正确。

【题目】如图所示，在水平地面上有一木板A，木板A长L=6m，质量为M=8kg，在水平地面上向右做直线运动。某时刻木板A速度v0=6m/s，在此时刻对木板A 施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m=2kg的小物块B 轻放在木板A上的P点（小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，P点到木板A右端距离为1m，木板A与地面间的动摩擦因数为=0.16，小物块B与长木板A间有压力，由于A、B间光滑不存在相互的摩擦力，A、B是各自独立的物体，不计空气阻力.取g= 10m/s2.求：

（1）小物块B从轻放到木板A上幵始，经多长时间木板A与小物块B速度相同？

（2）小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度？

【题目】如图所示，足够长的光滑水平轨道，左侧轨道间距为0.4m，右侧轨道间距为0.2m。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2T。质量均为0.01kg的金属M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5m/s的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为，轨道电阻不计，，下列说法正确的是（）

A. M、N棒在相对运动过程中，回路内产生顺时针方向的电流（俯视）

B. M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右匀速运动

C. 从开始到最终匀速运动电路中产生的焦耳热为

D. 在两棒整个的运动过程中，金属棒M、N在水平导轨间扫过的面积之差为

【题目】以下说法正确的是________

A．某物质的密度为ρ，其分子的体积为V0，分子的质量为m，则

B．在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这是由于大头针填充了水分子间的空隙

C．在油膜法粗测分子直径的实验中，把油分子看成球形，是物理学中的一个理想化模型，因为分子并不真的是球形

D．物质是由大量分子组成的，在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称

E．玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故

【答案】CDE

【解析】物质的密度是宏观量，而分子体积、质量是微观量，物质密度是宏观的质量与体积的比值，A项错误；在装满水的玻璃杯内，可以轻轻投放一定数量的大头针，而水不会流出是由于表面张力的作用，B项错误；实际上，分子有着复杂的内部结构，并不是理想的球形，C项正确；物理学中的分子是指分子、原子、离子等的统称，D项正确；玻璃管断裂口放在火焰上烧熔后，成了液态，由于表面张力使得它的尖端变圆，E项正确．

【题型】填空题
【结束】
46

【题目】如图所示，用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对气缸缓缓加热使气缸内的空气温度从T1升高到T2，且空气柱的高度增加了Δl，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问：

①此过程中被封闭气体的内能变化了多少；

②被封闭空气初始状态的体积。

【题目】如图所示，水平虚线MN上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．大量带正电的相同粒子，以相同的速率沿位于纸面内水平向右到竖直向上90°范围内的各个方向，由小孔O射入磁场区域，做半径为R的圆周运动．不计粒子重力和粒子间相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中正确的是(　　)

A. B. C. D.

【题目】氘核和氚核()结合成氦核()的核反应方程如下：，要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6 MeV是核反应中________(填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________(填“增加”或“减少”)了________kg.

【答案】放出减少 3.1×10－29

【解析】氘核和氚核结合成氦核的核反应是聚变反应，聚变反应放出能量，发生质量亏损，减少的质量

【题型】填空题
【结束】
143

【题目】两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为m＝2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平面上运动，质量为M＝4 kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后二者会粘在一起运动．

①当弹簧弹性势能最大时，物块A的速度v1为多大？

②系统运动过程中弹簧可以获得的最大弹性势能为多少？

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