山東省鄒城市第一中學(xué)2017-2018學(xué)年高一上學(xué)期末測(cè)試物理試題_第1頁
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山東省鄒城市第一中學(xué)2017-2018學(xué)年第一學(xué)期末測(cè)試物理試題一、選擇題1.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線,下列說法正確的是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線一定較密B.沿電場(chǎng)線方向,電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來越小C.沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)不一定越來越低D.電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡【答案】A【解析】A、電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線的密集程度有關(guān)。電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大;反之則越小,故A正確,BC、沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)一定越來越低但電場(chǎng)強(qiáng)度不一定越來越小,比如正電荷的電場(chǎng)線沿電場(chǎng)線電場(chǎng)強(qiáng)度越來越小,故BC錯(cuò);D、電場(chǎng)線并不實(shí)際存在,它只是人為的輔助工具,而帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是實(shí)際存在的,故D錯(cuò)誤。綜上所述本題答案是:A2.宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子,這些高能帶電粒子到達(dá)地球會(huì)對(duì)地球上的生命帶來危害。地球周圍存在的地磁場(chǎng)能改變這些帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球上的生命起到保護(hù)作用,下列關(guān)于地磁場(chǎng)的說法正確的是()A.南北兩極處地磁場(chǎng)最弱,赤道處地磁場(chǎng)最強(qiáng)B.地理南北兩極與地磁場(chǎng)的南北兩極剛好重合C.在赤道附近對(duì)垂直射向地球表面的帶電粒子的阻擋作用最弱D.在南北兩極附近對(duì)垂直射向地球表面的帶電粒子的阻擋作用最弱【答案】D【解析】A、根據(jù)地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)分布規(guī)律,南北兩極處地磁場(chǎng)最強(qiáng),赤道處地磁場(chǎng)最弱,故A錯(cuò);B、地理南北兩極與地磁場(chǎng)的南北兩極并不重合,而是存在一定的磁偏角,故B錯(cuò)誤;C、高能帶電粒子到達(dá)地球受到地磁場(chǎng)的洛倫茲力作用,發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在地球不同位置帶電粒子所受到的洛倫茲力大小不一,在赤道處帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直,洛倫茲力最大,所以阻擋作用最強(qiáng);南、北兩極處帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行,洛倫茲力最小,所以阻擋作用最弱,故C錯(cuò),D正確;綜上所述本題答案是:D3.現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖連接。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)瞬間,電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷()A.斷開開關(guān)瞬間,電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)B.閉合開關(guān),線圈A向下插入時(shí),電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)C.閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)D.因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷以上電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向【答案】C【解析】根據(jù)題意可以知道閉合開關(guān)瞬間,線圈A中的電流增大,則其磁場(chǎng)增強(qiáng),此時(shí)線圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉(zhuǎn),由此可以知道,當(dāng)B中的磁通量增大時(shí),電流計(jì)指向右偏A、斷開開關(guān)瞬間,圈A中的電流減小,磁場(chǎng)也減小,導(dǎo)致B中的磁通量減小,所以指針向左偏,故A錯(cuò)B、閉合開關(guān),線圈A向下插入時(shí),穿過線圈B的磁通量增大,所以指針向右偏,故B錯(cuò);C、滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng),穿過線圈B的磁通量增大,電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),故C正確;D錯(cuò)誤;點(diǎn)睛:根據(jù)題意可以知道線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)的條件,然后分析各選項(xiàng)可得出正確答案4.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器,可用來加速帶電粒子,其原理如圖所示。這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙。下列說法正確的是()A.粒子從磁場(chǎng)中獲得能量B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越來越小C.加速電場(chǎng)的周期隨粒子速度增大而增大D.粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電場(chǎng)的電壓無關(guān)【答案】D【解析】A、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛侖磁力不做功,所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能沒有變化,則能量也沒有發(fā)生變化,故A錯(cuò);B、粒子在回旋加速器中的運(yùn)動(dòng)周期,周期T保持不變,故B錯(cuò);C、加速電場(chǎng)的周期和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期是相等的,由于在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期不變,所以加速電場(chǎng)的周期也不變,故C錯(cuò);D、由知粒子從加速器中出來的最大速度由回旋加速器的半徑?jīng)Q定,所以粒子的動(dòng)能和加速電壓的大小無關(guān),故D正確;綜上所述本題答案是:D5.如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電量可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),開關(guān)閉合后,將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則()A.靜電計(jì)指針張角變小B.帶電油滴的電勢(shì)能變小C.帶電油滴所受的電場(chǎng)力變大D.平行板電容器的電容變大【答案】B【解析】A、靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差,因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連,則電勢(shì)差不變,所以靜電計(jì)指針張角不變,故A錯(cuò);B、電勢(shì)差不變,d增大,由知電場(chǎng)強(qiáng)度減小,P點(diǎn)與上極板的電勢(shì)差減小,則P點(diǎn)的電勢(shì)增大,因?yàn)樵撾姾蔀樨?fù)電荷,則電勢(shì)能減小,故B正確;C、電勢(shì)差不變,d增大,由知電場(chǎng)強(qiáng)度減小,所以粒子受到的電場(chǎng)力變小,故C錯(cuò);D、根據(jù)平行板電容器電容知,d增大,則電容減小,故D錯(cuò);綜上所述本題答案是:B6.如圖甲所示,閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。規(guī)定垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向,順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,水平向右為安培力的正方向。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i和ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象,下列選項(xiàng)正確的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】A、B項(xiàng),從圖像可知,內(nèi),B垂直紙面向外且增大,增大,由楞次定律與右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流為順時(shí)針方向,即為正值,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,,其中為定值,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值,即感應(yīng)電流為定值;內(nèi)磁通量不變,感應(yīng)電流為零;同理分析,內(nèi),B垂直紙面向外且減小,減小,由楞次定律與右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向,即為負(fù)值且為定值;內(nèi),B垂直紙面向里且增大,增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流為逆時(shí)針,即為負(fù)值且為定值,。故AB錯(cuò)C、D項(xiàng),根據(jù)右手定則可知,內(nèi),ad受到的安培力水平向右,為正值;內(nèi)由于沒有感應(yīng)電流,所以不受安培力;內(nèi),ad受到的安培力水平向左,為負(fù)值;內(nèi),ad受到的安培力水平向右,為正值。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度均勻變化,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,所以感應(yīng)電流大小不變。ad邊受到的安培力為F=BIL,因?yàn)镮、L不變,B均勻變化,所以安培力也是均勻變化的,故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上所述本題答案是:C7.酒精測(cè)試儀(主要部件是二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器)用于測(cè)試機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒駕。酒精氣體傳感器的電阻與酒精氣體的濃度成反比,那么電壓表的示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()A.U越大,表示C越小,C與U成反比B.U越大,表示C越大,C與U成正比C.U越大,表示C越小,但是C與U不成反比D.U越大,表示C越大,但是C與U不成正比【答案】D【解析】題中給出傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體濃度是正比關(guān)系,即,電壓表示數(shù)

,可以看出電壓與濃度的關(guān)系不是正反比關(guān)系,但隨濃度的增大而增大.故D正確;綜上所述本題答案是:D8.如圖所示,abcd是矩形的四個(gè)頂點(diǎn),它們正好處于某一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)線與矩形所在平面平行。已知,;a點(diǎn)電勢(shì)為15V,b點(diǎn)電勢(shì)為24V,d點(diǎn)電勢(shì)為6V。則此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A.B.C.D.【答案】C【解析】解析:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將某一線段等分時(shí),該線段兩端的電勢(shì)差也被等分,將線段bd兩等分,則O點(diǎn)的電勢(shì)為15V,做等勢(shì)線的垂線,即為電場(chǎng)線,如圖所示由邊長(zhǎng)關(guān)系得由幾何關(guān)系得:,結(jié)合故C正確;綜上所述本題答案是:C9.如圖所示,金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒中通以由M向N的電流,平衡時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角均為θ,如果僅改變下列某一個(gè)條件,θ角的相應(yīng)變化情況是()A.棒中的電流變大,θ角變大B.兩懸線等長(zhǎng)變短,θ角變大C.金屬棒質(zhì)量變大,θ角變小D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,θ角變小【答案】AC【解析】A項(xiàng),水平的直線電流在豎直磁場(chǎng)中受到水平的安培力,細(xì)線與豎直方向形成夾角,此時(shí)它受力平衡,有,所以棒子中的電流增大θ角度變大,故A項(xiàng)正確。B項(xiàng),根據(jù),兩懸線變短,不影響平衡狀態(tài),θ角度不變,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng),根據(jù),金屬質(zhì)量變大θ角度變小,故C項(xiàng)正確。D項(xiàng),根據(jù),磁感應(yīng)強(qiáng)度變大θ角度變大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上所述,本題正確答案為AC。

點(diǎn)睛:對(duì)通電導(dǎo)線受力分析,求出夾角的關(guān)系表達(dá)式,然后根據(jù)表達(dá)式分析答題。10.如圖所示電路中,A1、A2是兩只相同的電流表(零刻度在表盤的正中央),電感線圈L(自感系數(shù)足夠大)的直流電阻的阻值小于電阻R的阻值,下列說法正確的是()()A.開關(guān)S接通的瞬間,通過電流表A1的電流比A2的大B.開關(guān)S接通的瞬間,通過電流表A1的電流比A2的小C.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,通過電流表A2的電流比穩(wěn)定時(shí)大D.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,通過電流表A2的電流方向與穩(wěn)定時(shí)相同【答案】BCD、當(dāng)斷開S瞬間,線圈電流變小,從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電壓會(huì)變小電源與電阻串聯(lián),則流過A2的電流與原來電流的方向相反,故D錯(cuò)點(diǎn)睛:電路中有線圈,當(dāng)通過線圈的電流發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)去阻礙線圈中電流變化.然后根據(jù)題意解決實(shí)際問題。11.掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種,它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃。如圖為某品牌的掃地機(jī)器人,已知其電池容量3000mAh,額定工作電壓12V,額定功率18W,則下列說法正確的是()A.掃地機(jī)器人的電阻是8ΩB.題中“mAh”是能量單位C.掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是1.5AD.掃地機(jī)器人充滿電后能夠連續(xù)正常工作的最長(zhǎng)時(shí)間約為2h【答案】CD【解析】A.掃地機(jī)器人是非純電阻用電器,歐姆定律不適用,無法計(jì)算掃地機(jī)器人的電阻,故A錯(cuò)誤;

B.mA是電流的單位,h是時(shí)間的單位,由可以知道,“mAh”是電荷量的單位,故B錯(cuò)誤;

C.由可得,掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流,所以C選項(xiàng)是正確的;

D.由可得,掃地機(jī)器人充滿電后一次工作時(shí)間,故D正確;綜上所述本題答案:CD

點(diǎn)睛:(1)掃地機(jī)器人是非純電阻用電器,歐姆定律不適用;

(2)根據(jù)可以知道“mAh”是那個(gè)物理量的單位;

(3)掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)求出掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流;

12.如圖甲所示,一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷,一光滑細(xì)桿垂直圓環(huán)平面從圓心穿過圓環(huán),桿上套有帶正電的小球,現(xiàn)使小球從a點(diǎn)由靜止釋放,并開始計(jì)時(shí),后經(jīng)過b、c兩點(diǎn),其運(yùn)動(dòng)過程中的vt圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于零B.b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)C.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)D.電勢(shì)差大于【答案】BC【解析】:A、根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性可以知道,帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零,故A錯(cuò);B、從圖像上可以看出,帶正電的帶電粒子在電場(chǎng)的作用下速度越來越大,所以電場(chǎng)力做正功,正電荷受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)線的方向相同,而且沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,所以b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì),故B正確;C、由乙圖知,小球在b處的加速度大于c處加速度,由知,b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),故C正確;D、根據(jù)動(dòng)能定理得:

所以,故D錯(cuò)誤;綜上所述本題答案是:BC點(diǎn)睛:場(chǎng)強(qiáng)可根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理分析.通過乙圖的圖象判斷出加速度大小,分析電場(chǎng)力大小,從而判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,由電場(chǎng)力做功即可判斷電勢(shì)能,由求的電勢(shì)差.二、實(shí)驗(yàn)題13.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體,為測(cè)量該合金的電阻率ρ,現(xiàn)用伏安法測(cè)出圓柱體的電阻,用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度。螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示。(1)由上圖讀得圓柱體的直徑為______mm,長(zhǎng)度為______cm。(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別為D、L,用D、L、I、U表示電阻率的關(guān)系式為ρ=________?!敬鸢浮?1).(1)1.844(在1.842~1.846范圍內(nèi)均可)(2).4.240(3).(2)【解析】試題分析:(1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù);螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù);(2)根據(jù)歐姆定律和電阻定律列式求解.解:(1)由圖a所示可知,螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為1.5mm,游標(biāo)尺示數(shù)為34.7×0.01mm=0.347mm,螺旋測(cè)微器示數(shù)為1.5mm+0.347mm=1.847mm;由圖所示可知,游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為4.2cm,游標(biāo)尺示數(shù)為8×0.05mm=0.40mm,游標(biāo)卡尺示數(shù)為42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm;(2)根據(jù)電阻定律,有:R=ρ=ρ解得:ρ=.故答案為:(1)1.847,4.240;(2).【點(diǎn)評(píng)】游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù);螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù);游標(biāo)卡尺不需要估讀,螺旋測(cè)微器需要估讀,對(duì)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí),要注意游標(biāo)尺的精度.并掌握電阻定律與歐姆定律的應(yīng)用.14.某同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)定一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:待測(cè)的電池組(電動(dòng)勢(shì)約為3.0V,內(nèi)阻2.0Ω左右)電流表A1(量程0~3mA,內(nèi)阻為10Ω)電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻未知)滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,5A)定值電阻R1(990Ω)定值電阻R2(2.5Ω)開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。其中N處的電流表應(yīng)選_________;a處的電阻應(yīng)選_______________。(2)閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最_________端(填寫“左”或“右”)。(3)該同學(xué)通過設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路,多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得電流表和的多組數(shù)據(jù)和,并畫出的關(guān)系圖線如圖乙所示,則該電池組的內(nèi)阻r=________Ω。(取兩位有效數(shù)字)【答案】(1).(1)B(2).F(3).(2)左(4).0.75)(2)閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最左端,保證回路中電流從最小開始。(3)電流表A1和定值電阻R1(990Ω)組成一個(gè)量程為3V的電壓表,根據(jù)歐姆定律得:,結(jié)合電路知識(shí)得:由圖像的斜率得:綜上所述本題答案是:(1)A1;R1(2)左;(3)三、計(jì)算題15.如圖所示,一帶負(fù)電的粒子,從勻強(qiáng)電場(chǎng)的A點(diǎn)以水平速度v0射入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),其速度與水平方向成45°角。已知AB間的水平距離為L(zhǎng),粒子質(zhì)量為m、電量為q,不計(jì)粒子重力,求:(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。【答案】(1)(2)【解析】(1)在B點(diǎn),速度與水平方向成45°角,則解得對(duì)粒子從A到B過程,由動(dòng)能定理得聯(lián)立解得…(2)由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得水平方向豎直方向聯(lián)立解得綜上所述本題答案是:(1)(2)16.如圖所示,靜止于A處的帶正電粒子,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點(diǎn)垂直CN豎直向上進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變化,方向如圖所示,其CNQD為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,邊界處無磁場(chǎng))。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射狀分布的電場(chǎng),粒子途經(jīng)圓弧各處場(chǎng)強(qiáng)大小均為E,方向如圖所示。已知圓弧虛線的半徑為R,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,QN=2R,PN=3R,粒子重力不計(jì)。(1)求加速電場(chǎng)中的電壓U的大??;(2)若粒子最終能打在QN上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍?!敬鸢浮浚?)(2)【解析】(1)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖如圖所示粒子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得解得粒子在加速電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理得解得(2)當(dāng)粒子恰好過N點(diǎn)時(shí),由幾何關(guān)系得當(dāng)粒子的軌跡剛好與QD相切時(shí),由幾何關(guān)系可得若粒子最終能打在QN上,則粒子的軌道半徑取值范圍粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由

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