【題目】一半徑為R的薄圓筒處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的中心軸線平行，筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒可繞其中心軸線轉動，圓筒的轉動方向和角速度大小可以通過控制裝置改變。一不計重力的負電粒子從小孔M沿著MN方向射入磁場，當筒以大小為ω0的角速度轉過90°時，該粒子恰好從某一小孔飛出圓筒。
（1）若粒子在筒內未與筒壁發生碰撞，求該粒子的荷質比和速率分別是多大？
（2）若粒子速率不變，入射方向在該截面內且與MN方向成30°角，則要讓粒子與圓筒無碰撞地離開圓筒，圓筒角速度應為多大？
【答案】（1）
；
（2）
【解析】
試題分析：（1）若粒子沿MN方向入射，當筒轉過90°時，粒子從M孔（筒逆時針轉動）或N孔（筒順時針轉動）射出，如圖，由軌跡1可知半徑r=R
由 
粒子運動周期
筒轉過90°的時間
又 
聯立以上各式得：荷質比，粒子速率
（2）若粒子與MN方向成30°入射，速率不變半徑仍為R，作粒子軌跡2如圖，軌跡2圓心為O’，則四邊形MO’PO為菱形，可得
，所以
則粒子偏轉的時間：
；又
；得：
由于轉動方向與射出孔不確定，討論如下：ⅰ．當圓筒順時針轉動時，設筒轉動的角速度變為ω1，
若從N點離開，則筒轉動時間滿足
，得：
其中k=0,1,2,3…
若從M點離開，則筒轉動時間滿足
，得：
其中k=0,1,2,3……；綜上可得其中n=0,1,2,3……
ⅱ．當圓筒逆時針轉動時，設筒轉動的角速度變為ω2，
若從M點離開，則筒轉動時間滿足
，得：
其中k=0,1,2,3……
若從N點離開，則筒轉動時間滿足
，得：
其中k=0,1,2,3……綜上可得其中n=0,1,2,3…
綜上所述，圓筒角速度大小應為或者
其中n=0,1,2,3……
53隨堂測系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．
(1)若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，為完成實驗需滿足（______）
A．m1＞m2，r1＞r2 B．m1＞m2，r1＜r2 C．m1＞m2，r1=r2 D．m1＜m2，r1=r2
(2)以下是本實驗需要完成的必要步驟是________．(填選項前的符號)
A．用天平測量兩個小球的質量m1、m2；
B．測量小球m1開始釋放高度h；
C．測量拋出點距地面的高度H；
D．分別找到m1、m2碰撞前后平均落地點的位置M、P、N；
E．測量平拋射程OM，OP，ON。
(3)若兩個小球相碰前后的動量守恒，驗證動量守恒的表達式可以表示為__________（利用(2)中所測量的物理量表示）
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，光滑水平地面上靜止放置由彈簧相連的木塊A和B，開始時彈簧處于原長，現給A一個向右的瞬時沖量，讓A開始以速度v0向右運動，若
，則：
A. 當彈簧壓縮最短時，B的速度達到最大值
B. 當彈簧再次恢復原長時，A的速度一定向右
C. 當彈簧再次恢復原長時，A的速度一定小于B的速度
D. 當彈簧再次恢復原長時，A的速度可能大于B的速度
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】某同學用圖示的實驗裝置探究加速度與力的關系。他在氣墊導軌旁安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力大小，傳感器下方懸掛鉤碼。改變鉤碼數量，每次都從A處由靜止釋放滑塊。已知滑塊（含遮光條）總質量為M，導軌上遮光條位置到光電門位置的距離為L。請回答下面相關問題。
（1）如圖，實驗時用游標卡尺測得遮光條的寬度為d= cm。某次實驗中，由數字毫秒計記錄遮光條通過光電門的時間為t，由力傳感器記錄對應的細線拉力大小為F，則滑塊運動的加速度大小a應表示為 （用題干已知物理量和測得物理量字母表示）。
（2）下列實驗要求中不必要的是___________
A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量
B．應使遮光條位置與光電門間的距離適當大些
C．應將氣墊導軌調節至水平
D．應使細線與氣墊導軌平行
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如右圖所示，質量m1=2kg的物體A與一勁度系數為k=500N/m的輕彈簧相連，彈簧的另一端與地面上的質量為m2=1kg的物體B相連，A、B均處于靜止狀態．另有一質量為m3=1kg的物體C從物體A的正上方距離h=0.45m處自由下落．落到A上立刻與A粘連并一起向下運動，它們到達最低點后又向上運動，最終恰好能使B離開地面但不繼續上升．（A、B、C均可視為質點，g取10m/s2）
（1）求C與A粘連后一起向下運動的速度V；
（2）從AC一起運動直至最高點的過程中彈簧對AC整體做的功；
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】在光電效應實驗中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發生了光電效應,下列說法正確的是：
A．增大入射光的強度，光電流不變
B．減小入射光的強度，光電效應現象消失
C．改變頻率小于
的光照射，一定不發生光電效應
D．改變頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，斜面A放在水平地面上，物塊B放在斜面上，有一水平力F作用在B上時，A、B均保持靜止. A受到水平地面的靜摩擦力為f1，B受到A的靜摩擦力為f2，現使F逐漸增大，但仍使A、B處于靜止狀態，則
A. f1、f2一定都增大
B. f1、f2都不一定增大
C. f1增大，f2不一定增大
D. f2增大，f1不一定變大
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】以下說法不正確的是（ ）
A.光纖通信利用了激光相干性好的特點
B.激光武器利用了激光亮度高的特點
C.激光寫、讀利用了激光亮度高的特點
D.激光加工、激光手術和激光武器都利用了激光亮度高的特點
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科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E（不計內阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V（量程為3 V，內阻很大），電阻箱R（0～99．99 Ω），單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干．
（1）先測電阻R1的阻值．請將該同學的操作補充完整：
A．閉合S1，將S2切換到a，調節電阻箱，讀出其示數R0和對應的電壓表示數U1．
B．保持電阻箱示數不變，__________，讀出電壓表的示數U2．
C．則電阻R1的表達式為R1=__________．
（2）該同學已經測得電阻R1=3．2 Ω，繼續測電源電動勢E和電阻R2的阻值，其做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調節電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了如圖乙所示的
－
圖線，則電源電動勢E=____ V，電阻R2=_____ Ω．
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