题目内容
20．
如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴，y轴相切于P，Q两点，圆内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，在第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E．一带正电的粒子（不计重力）以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（3R，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角α=45°，则（ ）| A． | 带电粒子在磁场中运动的轨道半径为R | |
| B． | 磁场的磁感应强度大小为$\frac{E}{{v}_{0}}$ | |
| C． | 带电粒子的比荷为$\frac{{v}_{0}^{2}}{3R}$ | |
| D． | 带电粒子运动经过y轴时纵坐标值为1.5R |
分析 根据运动学的公式，求出粒子进入电场时的位置，画出粒子运动的轨迹，根据图象中的几何关系求出粒子运动的半径；
根据半径公式r=$\frac{mv}{qB}$求出磁感应强度；
粒子垂直于电场进入第一象限，粒子做类平抛运动，由到达M的速度方向可利用速度的合成与分解得知该点y方向的速度．结合牛顿第二定律求得粒子的比荷；
粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，利用洛伦兹力提供向心力的公式，求出在磁场中运动的轨迹半径，利用几何关系求出粒子运动经过y轴时纵坐标值．
解答 解：A、粒子运动轨迹如图，设O1为磁场的圆心，O2为粒子轨迹圆心，P为粒子射出磁场的位置，则：
P′O2∥PO1P1；
△O1O2P≌△O1O2P
粒子的轨道半径为：r=R．故A正确；
B、由洛伦兹力提供向心力得：Bqv0=m$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{r}$
所以：B=$\frac{3E}{{v}_{0}}$．故B错误；
C、在M处，根据平抛运动规律：
vy=v0tanα
qE=ma
vy=at3
3R=v0t3
解得：$\frac{q}{m}$=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{3RE}$．故C错误；
D、粒子从N进入电场，ON=y，
根据平抛运动规律：
y=$\frac{1}{2}$at32
qE=ma
3R=v0t3
得：y=$\frac{3}{2}$R=1.5R．故D正确．
故选：AD
点评 粒子在电场中运动偏转时，常用能量的观点来解决问题，有时也要运用运动的合成与分解．粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定也是本题的一个考查重点，要正确画出粒子运动的轨迹图，能熟练的运用几何知识解决物理问题．
练习册系列答案
相关题目
10．
如图所示，物体用光滑钩子悬挂在轻绳上，轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点．E点高于F点．系统处于静止状态．若移动两竖直杆，使两杆之间距离变大，E、F相对于竖直杆的位置不变，系统仍处于平衡状态．则（ ）
如图所示，物体用光滑钩子悬挂在轻绳上，轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点．E点高于F点．系统处于静止状态．若移动两竖直杆，使两杆之间距离变大，E、F相对于竖直杆的位置不变，系统仍处于平衡状态．则（ ）| A． | 两圆环受到竖直杆的弹力均不变 | B． | 轻绳张力变小 | ||
| C． | 两圆环所受摩擦力均变大 | D． | 两圆环所受摩擦力均不变 |
11．
如图所示，足够深的水池中，有一个木球A与一个空心铁球B，质量分别为m、M，体积相同，由一根不可伸长的细线相连．开始时用手托住A，松手使A从O点开始由静止下落，加速度大小为a，经过一段时间，A经过P点，此时细线断开，又经过相同时间，A恰好经过OP的中点（忽略水的阻力），下列说法正确的是（ ）
如图所示，足够深的水池中，有一个木球A与一个空心铁球B，质量分别为m、M，体积相同，由一根不可伸长的细线相连．开始时用手托住A，松手使A从O点开始由静止下落，加速度大小为a，经过一段时间，A经过P点，此时细线断开，又经过相同时间，A恰好经过OP的中点（忽略水的阻力），下列说法正确的是（ ）| A． | 细线断开后，A处于失重状态 | |
| B． | A受到的浮力大小F=$\frac{（m+M）}{2}$（g-a） | |
| C． | 细线断开后，A球的加速度大小为$\frac{5}{2}$a | |
| D． | 细线断开前，张力大小为FT=$\frac{（m+M）}{2}$（g-a） |
将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B、方向如图所示的磁场中绕轴MN匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分电阻不计，则灯泡的电阻为$\frac{{（π}^{2}{R}^{2}nB）^{2}}{2P}$．
15．直流输电网技术在近期尚不具备大规模工程应用能力，因此在2030年前，近距离输电将主要采用高压交流输电方式，远距离则主要采用高压直流输电方式，则下列说法正确的是（ ）
| A． | 高压直流输电方式可以不用变压器 | |
| B． | 高压直流输电是利用变压器把交流电变为直流电 | |
| C． | 高压交流输电的输送电压越高，电能的输送损失越小 | |
| D． | 高压交流输电过程中的主要电能输送损失元件是变压器 |
5．某同学发现很多教辅用书中提到的二极管正接电阻均是某一定值，而他又注意到人教版高中《物理》教材中写到“二极管是非线性元件，它的电阻与通过的电流大小有关”．他为了探求真知，找来一个LED蓝光二极管：
（1）他首先利用多用电表对它的正接时电阻进行粗略测量，如图甲所示，下面说法中正确的是AC
A．欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零
D．若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω
（2）为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：
A、直流电源E：（电动势为3V，内阻不计） B、开关、导线若干
C、电流传感器mA：（量程-10mA～+10mA，相当于理想电流表，能较为精确测出通过二极管的电流）
D、电压表V：（量程1V，内阻为1kΩ） E、定值电阻R0：阻值为2kΩ
F、滑动变阻器R1：（0～10Ω） G、滑动变阻器R2：（0～1000kΩ）
①实验中滑动变阻器应选R1（选填“R1”或“R2”）；
②请在图乙方框中画出实验电路原理图；
③实验记录的8组数据如表所示，其中7组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出I-U图象；
LED蓝光二极管正向伏安特性曲线测试数据表如下：
④由所绘制图象可知，他选用的LED蓝光二极管是非线性（选填“线性”或“非线性”） 电学元件．
（1）他首先利用多用电表对它的正接时电阻进行粗略测量，如图甲所示，下面说法中正确的是AC
A．欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．若采用“×100”倍率测量时，发现指针偏角过大，应换“×10”倍率，且要重新进行欧姆调零
D．若采用“×10”倍率测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175Ω
（2）为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：
A、直流电源E：（电动势为3V，内阻不计） B、开关、导线若干
C、电流传感器mA：（量程-10mA～+10mA，相当于理想电流表，能较为精确测出通过二极管的电流）
D、电压表V：（量程1V，内阻为1kΩ） E、定值电阻R0：阻值为2kΩ
F、滑动变阻器R1：（0～10Ω） G、滑动变阻器R2：（0～1000kΩ）
①实验中滑动变阻器应选R1（选填“R1”或“R2”）；
②请在图乙方框中画出实验电路原理图；
③实验记录的8组数据如表所示，其中7组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出I-U图象；
LED蓝光二极管正向伏安特性曲线测试数据表如下：
| I（mA） | 0 | 0.10 | 0.31 | 0.61 | 0.78 | 1.20 | 3.10 | 5.00 |
| U（V） | 0 | 0.61 | 0.96 | 1.52 | 2.03 | 2.35 | 2.64 | 2.75 |
某探究学习小组用如图所示的方案测滑块与木板间的动摩擦因数．在实验桌上固定一斜面，在斜面上距斜面底端挡板一定距离处放置一小滑块，系住小滑块的轻质细线跨过光滑的定滑轮后系住一小球，整个系统处于静止状态．剪断细线后，小滑块沿斜面向下运动与挡板相碰，小球自由下落与地面相碰，先后听到两次碰撞的声音．反复调节挡板的位置，直到只听到一次碰撞的声音．测得此情况下小滑块距挡板的距离x=0.5m，距桌面距离h=0.3m，小球下落的高度H=1.25m，取g=10m/s2．不考虑空气的阻力，则：
9．
物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R．若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，“冲击电流计”测出通过线圈导线的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（ ）
物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R．若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，“冲击电流计”测出通过线圈导线的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（ ）| A． | $\frac{qR}{S}$ | B． | $\frac{qR}{2nS}$ | C． | $\frac{qR}{nS}$ | D． | $\frac{qR}{2S}$ |
10．如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线阁的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始存原线圈c、d两端加上如图（b）所示的交变电压．则下列说法中正确的是（ ）
| A． | 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V | |
| B． | 当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表的示数为2.2A | |
| C． | 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大 | |
| D． | 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz |