精英家教網(wǎng)如圖所示,MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界.一質(zhì)量為m、電荷量為 q 的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng).若粒子速度為v0,最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn).下列說法正確的有(  )
分析:由洛倫茲力提供向心力,即qvB=
mv2
r
,可得r=
mv
qB
,可利用此公式求解.直線邊界的磁場(chǎng),垂直射入時(shí)達(dá)到最遠(yuǎn)點(diǎn),最遠(yuǎn)點(diǎn)距O點(diǎn)為2r.沿其它方向射入時(shí),距離要小于2r.
解答:解:當(dāng)從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)時(shí),OA距離最大,最大距離為2r,如圖示
    又r=
mv
qB
,
    所以
.
OA
=
2mv0
qB

    A.當(dāng)粒子打在A點(diǎn)的左側(cè),其速度可能等于或大于v0,因?yàn)樗俣确较蛭粗x子的入射方向只要偏左或偏右即可,故A錯(cuò)誤.
    B.由于速度等于v0時(shí)最遠(yuǎn)到達(dá)A,故要使最遠(yuǎn)點(diǎn)到達(dá)A右側(cè),速度必須大于v0,故B正確.
    C.當(dāng)粒子從O點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)時(shí),若剛好達(dá)到A點(diǎn)左側(cè)距離d處,則有
    
2mv0
qB
-d=
2mv
qB

     解得v=v0-
qBd
2m

     同B項(xiàng),要滿足條件,速度必須大于v,故C正確
     D.由于粒子是沿任意方向飛入,所示速度極大的粒子仍可滿足條件.故D錯(cuò)誤.
故選BC.
點(diǎn)評(píng):本題易錯(cuò)點(diǎn)為離子初速度方向未知,若按慣性思維認(rèn)為垂直射入即出錯(cuò).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,MN、PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為0.5m,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)2Ω的電阻R,將一根質(zhì)量為0.2Kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r大小為1Ω,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒為3W,使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng).已知從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中電流通過電阻R做的功為2.4J.試解答以下問題:
(1)請(qǐng)定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的?
(2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
(3)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間是多少?
(4)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可在什么數(shù)值范圍內(nèi)取值?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?上海二模)如圖所示,cdfe是一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形閉合導(dǎo)線框,其電阻為R.P為ef的中點(diǎn),MN為一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里,磁感強(qiáng)度為B.如果線框以恒定的速度沿ec方向向右運(yùn)動(dòng),速度方向與MN邊界成45°角.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)跟e點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)相比較,線框的磁通量較
(填寫“大”、“小”、“相等”);此時(shí)感應(yīng)電流的大小是
Blv
2R
Blv
2R

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個(gè)R=5Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感強(qiáng)度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì).現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd距離NQ為s=1m.試解答以下問題:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)請(qǐng)定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化?
(2)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大?
(3)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大?
(4)若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0,從此時(shí)刻起,讓磁感強(qiáng)度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化(寫出B與t的關(guān)系式)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距離為,
L2
,PQ板帶正電,MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的粒子以速度v?從MN板邊緣沿平行于板的方向射人兩板問,結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng),然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng).不計(jì)粒子重力.求:
(1)兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小.
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感府強(qiáng)度B的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌,置于磁感強(qiáng)度為B,方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,M、P間接有一阻值為R的電阻.一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為
R
2
的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則( 。
A、通過電阻R的電流方向?yàn)镻→R→M
B、ab兩點(diǎn)間的電壓為BLv
C、b端電勢(shì)比a端高
D、外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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