题目内容
【题目】在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制．在如图所示的平面坐标系xOy内，矩形区域(－3d<x<d、－
d<y<d)外存在范围足够大的匀强磁场．一质量为m、电荷量为＋q的粒子从P(0，d)点沿y轴正方向射入磁场，当入射速度为v0时，粒子从(－2d，d)处进入无场区，不计粒子重力．
（1）求磁场的磁感应强度B的大小；
（2）求粒子离开P点后经多长时间第一次回到P点；
（3）若仅将入射速度变为2v0，求粒子离开P点后运动多少路程经过P点．
【答案】（1）
（2）
（3）
，其中k＝1、2、3…
或
，其中k＝0、1、2、3
【解析】
（1）找出半径，根据洛伦兹力提供向心力进行求解即可；
（2）画出粒子运动轨迹，求出在磁场中运动时间和在无磁场中运动的时间；
（3）画出粒子运动轨迹，注意讨论粒子运动的方向不同；
（1）由题条件可判断粒子做圆周运动半径为：
粒子在磁场中
，得到：
；
（2）粒子运动轨迹如图所示：
粒子在磁场中运动时间：
粒子在无场区运动时间：
粒子再次回到P点时间：
得到：
（3）粒子运动轨迹如图所示：
粒子速度变为
，则在磁场中运动半径为：
由P点沿圆弧运动到C点时间：
由C点沿直线运动到D点时间：
①粒子以2v0沿y轴正向经过P
则粒子运动时间：
，其中k＝1、2、3…
粒子运动距离：
得到：，其中k＝1、2、3…
②粒子以大小与－y方向成60°经过P
则：
，其中k＝0、1、2、3…
粒子运动距离为：
得到：，其中k＝0、1、2、3…
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【题目】某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线，器材如下：
A．小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.25A）
B．电流表（0～0.6A）
C．电压表（0～3V）
D．滑动变阻器R1（0～10Ω）
E．滑动变阻器R2（0～1000Ω）
F．干电池（电动势为1.5V）两节
G．开关，导线若干
(1)滑动变阻器应选_____（选填器材前的代号）；
(2)实验中得到的数据如下表所示，根据表中数据在乙图中作出小灯泡的U﹣I图象_________，由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同学用一节干电池与阻值为5Ω的电阻R、小灯泡及电压表连接成图丙所示电路。闭合S后，电压表测得灯泡两端电压为0.8V，结合图乙图中图象求得小灯泡实际消耗的功率为_____W，干电池内阻为_____Ω．（结果均保留两位有效数字）
