(13分) 如圖，邊長L=0.2 m的正方形abcd區(qū)域（含邊界）內(nèi)，存在著垂直于區(qū)域的橫截面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0×10-2T。帶電平行金屬板MN、PQ間形成了勻強(qiáng)電場E（不考慮金屬板在其它區(qū)域形成的電場），MN放在ad邊上，兩板左端M、P恰在ab邊上，兩板右端N、Q間有一絕緣擋板EF。EF中間有一小孔O，金屬板長度、板間距、擋板長度均為l=0.l m。在M和P的中間位置有一離子源S，能夠正對孔O不斷發(fā)射出各種速率的帶正電離子，離子的電荷量均為q=3.2×l0-19 C，質(zhì)量均為m=6.4×l0-26 kg。不計(jì)離子的重力，忽略離子之間的相互作用及離子打到金屬板或擋板上后的反彈。

（l）當(dāng)電場強(qiáng)度E=104N/C時(shí)，求能夠沿SO連線穿過孔O的離子的速率。

（2）電場強(qiáng)度取值在一定范圍時(shí)，可使沿SO連線穿過O并進(jìn)入磁場區(qū)域的離子直接從

bc邊射出，求滿足條件的電場強(qiáng)度的范圍。

（1）；（2）

【解析】

試題分析：（1）穿過孔O的離子在金屬板間需滿足

①

代入數(shù)據(jù)得 ②

穿過孔O的離子在金屬板間仍需滿足

③

離子穿過孔O后在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

④

由以上兩式子得

⑤

從bc邊射出的離子，其臨界軌跡如圖①，對于軌跡半徑最大，對應(yīng)的電場強(qiáng)度最大，由幾何關(guān)系可得：

⑥

由此可得

⑦

從bc邊射出的離子，軌跡半徑最小時(shí)，其臨界軌跡如圖②，對應(yīng)的電場強(qiáng)度最小，由幾何關(guān)系可得

所以 ⑧

由此可得

⑨

所以滿足條件的電場強(qiáng)度的范圍為：

⑩

評分標(biāo)準(zhǔn)：第一問3分；第二問10分。

①③④每式2分，②⑤⑥⑦⑧⑨⑩每式1分。

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
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一輛電動(dòng)玩具車A點(diǎn)由靜止開始以加速度a1在地面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后停在C點(diǎn).每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).求

(1)小車加速運(yùn)動(dòng)的加速度a1的大小

(2)AC的距離

(3)t =0.6 s 時(shí)的瞬時(shí)速度 v

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在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向（ ）

A.與ab邊平行，豎直向上

B.與ab邊平行，豎直向下

C.與ab邊垂直，指向左邊

D.與ab邊垂直，指向右邊

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東棗莊三中高三第二次（1月）學(xué)情調(diào)查物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

下圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是保護(hù)電阻（10Ω），R1 是電阻箱（0～99.9Ω），R是滑動(dòng)變阻器，A1和A2是電流表，E是電源（電動(dòng)勢10V，內(nèi)阻很小）。在保證安全和滿足要求的情況下，使測量范圍盡可能大。實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：

（i）連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大；

（ii）閉合S，從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A1示數(shù)I1 = 0.15記下此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2示數(shù)I2。

（iii）重復(fù)步驟（ii），再測量6組R1和I2值；

（iv）將實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問題：

①現(xiàn)有四只供選用的電流表：

A．電流表（0～3mA，內(nèi)阻為2.0Ω）

B．電流表（0～3mA，內(nèi)阻未知）

C．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻為5.0Ω）

D．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻未知）

A1應(yīng)選用 ，A2應(yīng)選用 。

②測得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I1 = 0.15A，應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值 （選填“不變”、“變大”或“變小”）。

③在坐標(biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖。

④根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出Rx = Ω。

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A．斜面傾角α＝30°

B．A獲得的最大速度為

C．C剛離開地面時(shí)，B的加速度為零

D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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A．65J B．350J C．700J D．1250J

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（1）物體A的重力；

（2）物體B與地面間的摩擦力。

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A．電容器C的電荷量大小始終沒變

B．電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電

C．MN所受安培力的大小始終沒變

D．MN所受安培力的方向先向右后向左

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