【題目】如圖所示，圓形區(qū)域中，圓心角為30°的扇面MON之外分布著垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一質(zhì)量為m，帶電量為－q的粒子，自圓心O點垂直于OM以速度v射入磁場，粒子能兩次經(jīng)過邊界OM，不計粒子重力．

(1)求粒子從射入到第一次穿過邊界ON，在磁場中運動的時間；

(2)求圓形區(qū)域的最小半徑；

(3)若圓形區(qū)域無限大，現(xiàn)保持其它條件不變而將∠MON變?yōu)?/span>10°，粒子射出后穿越磁場邊界的次數(shù)．

【答案】（1） （2） （3）15

【解析】（1）由幾何關系可知，粒子第一次穿過ON，偏轉(zhuǎn)角

時間，其中；

得；

(2)粒子在磁場中運動軌跡如圖

洛倫茲力提供向心力：，得半徑

要保證粒子兩次穿過，磁場最小區(qū)域應與粒子圓周運動在點相切．

在中，O1B＝2R

在中，

在中，

得

最小半徑

（3）∠MON變?yōu)?/span>10°，首次從ON邊界向下穿出時與之夾角為80°，首次向上穿出OM時與之夾角為70°，每次從邊界向扇面區(qū)穿出，均比上次夾角減小10°，直到向上穿出時，與OM夾角為10°，不再進入磁場，故穿越邊界的次數(shù)為15次

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標系xOy中，在y＜d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場，在d＜y＜2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場，MN為電場和磁場的邊界，在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板，帶電粒子打到板上即被吸收，一質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子以初速度v0由坐標原點O處沿x軸正方向射入電場，已知電場強度大小為，粒子的重力不計。

（1）求粒子第一次進入磁場時速度v的大小和方向；

（2）要使粒子不打到擋板上，磁感應強度應滿足什么條件？

（3）通過調(diào)節(jié)磁感應強度的大小，可讓該粒子兩次經(jīng)過磁場后剛好通過x軸上x=4d的點P（圖中未畫出），求此時磁感應強度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用圖甲所示的裝置“探究加速度與合外力的關系”，圖中小車質(zhì)量為M，砂桶和砂的總質(zhì)量為m。實驗中通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出，繩的拉力F可由彈簧測力計測出�，F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m，進行多次實驗，得到多組a、F值。

（1）為了減小實驗誤差，下列做法正確的是_________

A. 先釋放小車，后接通打點計時器的電源

B. 該實驗不需要平衡小車所受的摩擦力

C. 該實驗砂桶和砂的總質(zhì)量不需要遠小于小車的質(zhì)量

D. 滑輪摩擦要足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

（2）某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小a，橫軸應___________（填選項前的字母）。

A. B. C. D. mg

（3）當砂桶和砂的總質(zhì)量較大導致a較大時，圖線將____________（填選項前的字母）。

A. 偏向縱軸 B. 保持原方向不變 C. 偏向橫軸

（4）圖丙為上述實驗中打下的一條紙帶，A、B、C、D、E為選出的五個計數(shù)點，每相鄰兩點間還有四個計時點未畫出，測得，打點計時器的頻率為f，則小車的加速度表達式為__________（用f、表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在學習牛頓笫一定律時，我們做了如圖所示的實驗．下列有關敘述正確的是（ ）

A. 每次實驗時，小車可以從斜面上的不同位置由靜止開始下滑

B. 實驗表明：小車受到的摩擦力越小，小車運動的距離就越近

C. 實驗中運動的小車會停下來，說明力能改變物體的運動狀態(tài)

D. 根據(jù)甲、乙、丙的實驗現(xiàn)象，就可以直接得出牛頓第一定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證機械能守恒定律”實驗．圖(甲)是打點計時器打出的一條紙帶，選取其中連續(xù)的計時點標為A、B、C……G、H、I，對BH段進行研究．

(1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________．

(2)用刻度尺測量距離時如圖(乙)，讀出A、C兩點間距為________cm，B點對應的速度vB＝________m/s(保留三位有效數(shù)字)．

(3)若H點對應的速度為vH，重物下落的高度為hBH，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，為完成實驗，要比較與________的大小(用字母表示)．

【答案】 0.02 s 5.40 1.35

【解析】試題分析：機械能守恒定律的條件是只有重力做功，所以本實驗的關鍵是想法減少重錘受到阻力的影響，減少措施有選取密度大的、質(zhì)量大體積小的重錘；刻度尺的讀數(shù)要注意進行估讀，根據(jù)勻變速直線運動中時間中的速度等于該過程中的平均速度，可以求出B點瞬時速度的大��；根據(jù)功能關可知，需要比較哪些物理量．

(1)由可得，紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s；

(2)A、C兩點的距離為C點的刻度值減去A點的刻度值，即AC=5.90－0.50 cm=5.40 cm，B點對應的速度為A、C兩點間的平均速度，則有

(3)本實驗需要驗證的是重物自B點至H點，重力勢能的減少量與動能的增量是否相等，即比較，整理得。

【點睛】正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等。

【題型】實驗題
【結(jié)束】
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【題目】圖（a）是測量電源電動勢E和內(nèi)阻r的原理圖．R0=2.5Ω為定值保護電阻，電流表內(nèi)阻不計，單位長度電阻r0=0.10Ω/cm的電阻絲ac上標有長度刻度．

①請根據(jù)原理圖連接圖（b）的實物圖；

②閉合開關S，記錄ab的長度L和電流表A的示數(shù)I；滑動b點改變ab的長度L，測得6組L和I值，并算出對應的值．寫出與L、E、r、R0、r0的關系式 =_________；

③圖（c）中的“×”是已標出的實驗數(shù)據(jù)，請作出隨L變化的圖線；

④根據(jù)-L圖線算出電源電動勢E =_____V，內(nèi)阻r =_____Ω．（計算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】亞里士多德（前384—前322年），古希臘斯吉塔拉人，世界古代史上最偉大的哲學家、科學家和教育家之一。但由于歷史的局限性，亞里士多德的有些認識是錯誤的。為了證明亞里士多德的一個結(jié)論是錯誤的，一位科學家設計了一個理想實驗，下圖是這個理想實驗的示意圖。甲圖是將兩個斜面對接，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；圖乙是減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上幾乎要達到原來的高度；……。由此得到推論：圖丙中，在沒有摩擦等阻礙時，小球?qū)⒂肋h運動下去。

設計這個理想實驗的科學家是_______，這個理想實驗說明亞里士多德的力是_______物體運動的原因的結(jié)論是錯誤的。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速度v0豎直向下運動.物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角α=45°過程中，繩中拉力對物體做的功為（ ）

A. mv02 B. mv02 C. mv02 D. mv02

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F＝8 N的力作用下加速度與傾角的關系．已知物塊的質(zhì)量m＝1 kg，通過DIS實驗，描繪出了如圖(b)所示的加速度大小a與傾角θ的關系圖線(θ<90°)．若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.則下列說法中正確的是( )

A. 由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時，物塊所受摩擦力一定為零

B. 由圖象可知木板與水平面的夾角大于θ2時，物塊所受摩擦力一定沿木板向上

C. 根據(jù)題意可以計算得出物塊加速度a0的大小為6 m/s2

D. 根據(jù)題意可以計算當θ＝45°時，物塊所受摩擦力為Ff＝μmgcos 45°＝N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】完成下列關于打點計時器的問題

（1）運動物體拉動穿過打點計時器的紙帶，紙帶上打下一系列點跡，紙帶上的點跡直接記錄了__

A．物體運動的時間

B．物體的形狀和質(zhì)量

C．物體在不同時刻的速度

D．物體在不同時刻的加速度

（2）電火花打點計時器使用交流__V電源工作，它工作電源的頻率是50Hz，如果用它測量速度時，實驗者不知道工作電源的頻率已變?yōu)?/span>60Hz，而仍按50Hz進行計算，這樣算出的速度值與物體速度的真實值相比__（填“偏大”或“偏小”）．

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同步練習冊答案