【題目】2019年1月3日10時(shí)26分，“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸，標(biāo)志著我國探月航天工程達(dá)到了一個(gè)新高度，極大激發(fā)了同學(xué)們探索太空的熱情。某同學(xué)設(shè)計(jì)的“太空粒子探測器”的加速、偏轉(zhuǎn)部分原理簡化如下：如圖所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面，圓心為O1，外圓弧面AB，內(nèi)圓弧面CD，內(nèi)外圓弧面電勢差大小為U。在O1點(diǎn)右側(cè)有一與直線相切于O1半徑為R的的圓形磁場區(qū)域，圓心為O2，圓內(nèi)(及圓周上)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，O1、E、F為圓周的三等分點(diǎn)。假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場由靜止開始加速到CD圓弧面上，再由O1點(diǎn)進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)，其中沿O1O2，連線方向入射的粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從E點(diǎn)偏出，不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊�。求�?/span>

(1)粒子到達(dá)O1點(diǎn)時(shí)速度v的大�。�

(2)圓形磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

(3)從磁場圓邊界圓弧O1E和圓弧EF射出的粒子數(shù)之比。

【答案】（1）；（2），方向垂直紙面向里；（3）3：2

【解析】

(1)由動能定理：

(2)設(shè)軌跡圓半徑為r，軌跡圓圓心為O3，則

方向垂直紙面向里

(3)由圖幾何關(guān)系可知：在∠O3O1O2=90°范圍內(nèi)射入的粒子，占總數(shù)的一半，將從磁場圓圓弧OE的弧間射出；在∠O2O1G=60°范圍內(nèi)射入的粒子，占總數(shù)的三分之一，從磁場圓圓弧EF的弧間射出，故從圓弧OE和圓弧EF射出的粒子數(shù)之比為：90°：60°=3：2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（　　）

A. 所有同步衛(wèi)星離地面高度都相等

B. 同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

C. 同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度大于近地衛(wèi)星的運(yùn)行角速度

D. 同步衛(wèi)星可以在北京正上方，且和地球相對靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D 四個(gè)質(zhì)量均為 2 kg 的物體在光滑的水平面上做直線運(yùn)動,A 運(yùn)動的 x-t、B 運(yùn)動的 v-t、C運(yùn)動的 a-t、D 運(yùn)動的 F-t 圖像如圖所示,已知各物體在 t=0 時(shí)的速度均為零,則 0-4 s 內(nèi)運(yùn)動位移最大的物體是 ( )

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌右端連接有一定值電阻R，整個(gè)裝置被固定在水平地面上，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩根質(zhì)量均為m，電阻都為R，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)都為μ的相同金屬棒MN、EF垂直放在導(dǎo)軌上．現(xiàn)在給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F，使金屬棒MN從靜止開始以加速度a做勻加速直線運(yùn)動，若重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．則下列說法正確的是(　　)

A. 從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動的過程中，兩金屬棒的發(fā)熱量不相等

B. 從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為

C. 若從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為T，則此過程中流過電阻R的電荷量為

D. 若從金屬棒MN開始運(yùn)動到金屬棒EF開始運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間為T，則金屬棒EF開始運(yùn)動時(shí)，水平拉力F的瞬時(shí)功率為P＝(ma＋μmg)aT

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻可忽略）通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/span>，則

A. R消耗的功率變?yōu)?/span>

B. 電壓表V的讀數(shù)變?yōu)?/span>

C. 電流表A的讀數(shù)變?yōu)?/span>2I

D. 通過R的交變電流頻率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了-批由某種透明材料做成的棱鏡，其橫截面由--直角三角形和半徑為R的一圓組成，如圖所示。已知三角形BC邊的長度為R，∠BAC=30°，現(xiàn)讓一單色細(xì)激光束從AB邊上距A點(diǎn)為的D點(diǎn)沿與AB邊成ɑ=45°角斜向右上方入射，激光束經(jīng)AC反射后剛好能垂直BC邊進(jìn)入圓柱區(qū)域，光在真空中的速度為c，求：

①單色細(xì)激光束從圓弧上的E點(diǎn)(圈中未畫出)射出時(shí)的折射角；

②單色細(xì)教光束在棱鏡中傳播的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線 a、b、c 代表電場中三條電場線，實(shí)線為一帶正電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q 是這條軌跡上的兩點(diǎn)．下列判斷中正確的是:

A. P 點(diǎn)的電勢比 Q 點(diǎn)的電勢高

B. P 點(diǎn)的場強(qiáng)比 Q 點(diǎn)的場強(qiáng)小

C. 帶電粒子通過 Q 點(diǎn)時(shí)動能比 P 點(diǎn)時(shí)大

D. 帶電粒子通過 Q 點(diǎn)時(shí)電勢能比 P 點(diǎn)時(shí)大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，下列說法中正確的是 （ ）

A. 在磁鐵擺動一個(gè)周期內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次

B. 磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場的斥力作用

C. 磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力始終是阻力

D. 磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，電阻為r=2Ω的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動變阻器R的最大阻值為R0=4Ω，滑動片P位于滑動變阻器中點(diǎn)，定值電阻R1=7Ω，R2=2Ω，其他電阻不計(jì)。從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，閉合開關(guān)S．線圈轉(zhuǎn)動過程中理想交流電壓表示數(shù)是10V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象。則下列說法正確的是（　�。�

A. 電阻R上的熱功率為

B. 時(shí)滑動變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C. 線圈產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是

D. 線圈從零時(shí)刻轉(zhuǎn)動到的過程中，通過的電荷量為

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