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8．

如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，此磁場方向是垂直紙面向里．結(jié)果離子正好從距A點為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強電場，此電場方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點4d（AG⊥AC）．不計離子重力，離子運動軌跡在紙面內(nèi)．求：
（1）勻強電場的大��；
（2）離子從D處運動到G處所需時間為多少；
（3）離子到達(dá)G處時的速度大�。�

分析（1）畫出離子在磁場中的運動軌跡，由幾何知識求出離子在磁場中做圓周運動的半徑r，從而可求得離子在磁場中運動的速度大�。畮щ娏Ｗ哟怪边M(jìn)入電場中作類平拋運動，將其運動分解為水平和豎直兩個方向，由牛頓第二定律和分位移規(guī)律求解．
（2）求出磁場中軌跡對應(yīng)的圓心角，從而求出帶電粒子在磁場中運動的時間．由上題得到粒子在電場中運動的時間，從而求出總時間．
（3）根據(jù)動能定理求解離子到達(dá)G處時的速度大�。�

解答解：（1）正離子的運動軌跡如圖所示，
離子在磁場中作勻速圓周運動，設(shè)軌跡半徑為r，由幾何知識可得：r+rcos 60°=d，
解得：r= $\frac{2}{3}$ d
設(shè)離子在磁場中運動的速度為v₀，由牛頓第二定律得：qv₀B=m $\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$
得 v₀= $\frac{qBr}{m}$ = $\frac{2qBd}{3m}$
離子進(jìn)入電場中做類平拋運動，則有：
d= $\frac{1}{2}•\frac{qE}{m}{t}^{2}$
4d=v₀t
聯(lián)立解得：E= $\frac{q{B}^{2}d}{18m}$
（2）離子在磁場中運動的周期為：T= $\frac{2πr}{{v}_{0}}$ = $\frac{2πm}{qB}$
根據(jù)軌跡得：離子在磁場中做圓周運動的時間為：t₁= $\frac{120°}{360°}$ T= $\frac{2πm}{3qB}$
離子從C運動到G做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，所需的時間為：t₂= $\frac{4d}{{v}_{0}}$ = $\frac{6m}{qB}$
故離子從D→C→G的總時間為：t=t₁+t₂= $\frac{（2π+12）m}{3qB}$ ．　
（3）對離子在電場中的運動過程，根據(jù)動能定理得：
qE•d= $\frac{1}{2}m{v}_{G}^{2}$ - $\frac{1}{2}$ mv₀²　
解得：v_G= $\frac{\sqrt{5}qBd}{3m}$
答：（1）勻強電場的大小為 $\frac{q{B}^{2}d}{18m}$ ；
（2）離子從D處運動到G處所需時間為 $\frac{（2π+12）m}{3qB}$ ；
（3）離子到達(dá)G處時的速度大小為 $\frac{\sqrt{5}qBd}{3m}$ ．

點評本題離子在組合場中運動的問題，離子在磁場中運動畫軌跡是解題的關(guān)鍵，在電場中運用運動的分解進(jìn)行研究．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（　　）

	A．	電磁波在真空中傳播時，它的電場與磁場相互垂直且與傳播方向垂直
	B．	變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
	C．	把傳送信號“加”到載波上的過程叫調(diào)諧
	D．	高速運動的電磁波源發(fā)出的電磁波，傳播速度可以大于真空中的光速

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．

在研究“平拋運動”的實驗中，用小錘打擊彈性金屬片后，忽略空氣阻力，將觀察到A、B兩球落地情況是（　�。�

	A．	A球先落地		B．	B球先落地
	C．	兩球同時落地		D．	以上三種情況均有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．

如圖（俯視圖），在汽車底部固定一個長度L₁、寬度L₂的單匝矩形純電阻金屬線圈，線圈的總電阻為R，車和線圈的總質(zhì)量為m，假設(shè)汽車運動過程中所受阻力恒為f．在減速區(qū)域設(shè)置磁場如圖，開始時，汽車以初速度v₀沖進(jìn)緩沖區(qū)域的左側(cè)，緩沖區(qū)域?qū)挾葹閐（d＞L₁）．緩沖區(qū)域內(nèi)有方向垂直線圈平面向上、大小為B的勻強磁場，現(xiàn)調(diào)節(jié)汽車牽引力的功率，讓小車以大小為a的恒定加速度減速駛?cè)刖彌_區(qū)域，線圈全部進(jìn)入緩沖區(qū)域后，立即做勻速直線運動，直至完全離開緩沖區(qū)域，整個過程中，牽引力做的總功為W．
（1）求線圈沖出磁場過程中，通過線圈橫截面的電量；
（2）寫出線圈進(jìn)入磁場過程中，牽引力的功率隨時間變化的關(guān)系式；
（3）線圈進(jìn)入磁場過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．

如圖所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點滑到B點，接著沿水平路面滑至C點停止．人與雪橇的總質(zhì)量為70kg．開始時人與雪橇距水平路面的高度h=20m，經(jīng)A、B兩點時的速度分別是2m/s和12m/s，g取10m/s²，試求：
（1）人與雪橇由A到C克服阻力做的功．
（2）若B、C之間的距離是36m，BC段阻力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．

如圖所示，在真空中半徑r=3.0×10^-2 m的圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強度B=0.2T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場．一批帶正電的粒子以初速度v₀=1.0×10⁶ m/s從磁場邊界上的一點a向著紙面內(nèi)的各個方向射入磁場，該粒子的比荷

$\frac{q}{m}$ =1.0×10⁸ C/kg，不計粒子重力．則粒子在磁場中運動的最長時間為6.5×10^-8s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．

如圖所示，一個矩形線圈的ab、cd邊長L₁=

$\sqrt{2}m$ ，ad，bc邊長L₂=1m，線圈匝數(shù)N=100匝，線圈處于磁感應(yīng)強度B=0.01T的水平勻強磁場中，并以O(shè)O′為軸做勻速轉(zhuǎn)動（OO′與磁場方向垂直，線圈電阻不計），線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=10rad/s，現(xiàn)將該線圈輸出端通過變比為k=2的理想變壓器（原副線圈匝數(shù)之比為2：1）與電阻為R=1Ω的電動機相連，同時用此電動機將豎直固定的光滑U型金屬框架上的水平導(dǎo)體棒EF從靜止向上拉起（不計電動機的摩擦損耗），測得矩形線圈中形成的電流有效值為I=1A．已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.5kg，U型金屬框架寬L=

$\sqrt{5}$ m且足夠長，空間存在垂直框架平面磁感應(yīng)強度B₀=1T的勻強磁場，當(dāng)導(dǎo)體棒上升的時間t₀＞1s時其速度恰好穩(wěn)定，棒有效電阻R₀=4Ω，金屬框架的總電阻r₀=1Ω并認(rèn)為不變．棒與金屬框架接觸良好，重力加速度g=10m/s²，求：
（1）導(dǎo)體棒勻速上升時的速度；
（2）若0～1s時間內(nèi)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.75J，并已知1s時間內(nèi)上升高度為h=1m，求1s時刻導(dǎo)體棒的速度．
（3）若豎直光滑U型金屬框架不固定地靠在豎直墻壁上，其下端置于水平地面上，金屬框架質(zhì)量M=1kg，問當(dāng)矩形線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω取何值時，被拉導(dǎo)棒速度穩(wěn)定后矩形線圈中的電流I₀=2A，且豎直光滑U型金屬框架與水平地面間作用力剛好為零？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．

光滑水平面上靜置兩個小木塊1和2，其質(zhì)量分別為m₁=1.0kg、m₂=4.0kg，它們中間用一根輕質(zhì)彈簧相連．一顆水平飛行的子彈質(zhì)量為m=50.0g，以v₀=500m/s的速度在極短時間內(nèi)射穿兩木塊，已知射穿木塊1后子彈的速度變?yōu)樵瓉淼?\frac{3}{5}$，且子彈損失的動能為射穿木塊2損失動能的2倍．求系統(tǒng)運動過程中彈簧的最大彈性勢能．

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10．氧氣瓶在車間里充氣時，壓強達(dá)1.5×10⁷Pa，運輸?shù)焦さ厣习l(fā)現(xiàn)壓強降為1.35×10⁷Pa，已知車間里的溫度為27℃，工地上的溫度為-3℃（氧氣瓶本身的熱膨脹忽略不計）．試判斷氧氣瓶在運輸途中不漏氣（填“漏氣”或“不漏氣”）．

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