【題目】如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在ad邊中點O，垂直于磁場射入一速度方向跟ad邊夾角θ＝30°、大小為v0的帶正電粒子．已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計，求：

（1）粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍；

（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場中運動的最長時間．

【答案】（1）＜v0≤（2）

【解析】

（1）若粒子速度為v0，則qv0B=， 所以有R=，

設(shè)圓心在O1處對應(yīng)圓弧與ab邊相切，相應(yīng)速度為v01，則R1＋R1sinθ=，

將R1=代入上式可得，v01=

類似地，設(shè)圓心在O2處對應(yīng)圓弧與cd邊相切，相應(yīng)速度為v02，則R2－R2sinθ=，

將R2=代入上式可得，v02=

所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0應(yīng)滿足＜v0≤

（2）由t=及T=可知，粒子在磁場中經(jīng)過的弧所對的圓心角α越長，在磁場中運動的時間也越長。由圖可知，在磁場中運動的半徑r≤R1時，運動時間最長，弧所對圓心角為（2π－2θ），

所以最長時間為t=

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平導軌間距為L=0.5m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質(zhì)量m=l kg，電阻R0=0.9Ω，與導軌接觸良好；電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.1Ω，電阻R=4Ω；外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=5T，方向垂直于ab，與導軌平面成α=53°角；ab與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g=10m/s2，ab處于靜止狀態(tài)．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）通過ab的電流大小和方向．

（2）ab受到的安培力大小和方向．

（3）重物重力G的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑相等的兩個小球甲和乙.在光滑的水平面上沿同一直線相向運動。若甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量.碰撞前兩球動能相等.則碰撞后兩球的運動狀態(tài)可能是

A. 甲球的速度為零而乙球的速度不為零

B. 乙球的速度為零而甲球的速度不為零

C. 兩球的速度均不為零

D. 兩球的速度方向均與原方向相反.兩球的動能仍相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子（速度可視為零），經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場。在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（ ）

A. 僅增大加速電場的電壓

B. 僅減小偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的距離

C. 僅增大偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的電壓

D. 僅減小偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的電壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間某一靜電場的電勢在軸上分布如圖所示，軸上兩點B、C點電場強度在方向上的分量分別是、，下列說法中正確的有

A．的大小大于的大小

B．的方向沿軸正方向

C．電荷在點受到的電場力在方向上的分量最大

D．負電荷沿軸從移到的過程中，電場力先做正功，后做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為雨滴從高空下落過程中空氣阻力f隨雨滴速度v變化的大致情況，其中圖線①、②分別對應(yīng)半徑不同的雨滴。

（1）請利用圖線分析并說明雨滴下落過程中加速度和速度隨時間變化的大致情況。

（2）已知圖中直線的斜率值，其中 kg/（m2· s），r為雨滴的半徑。（雨滴的密度取ρ=1.0×103kg/m3）請比較①、②圖線所示的兩個雨滴下落的最終速度；請計算半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從某高度處水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達地面時，速度與水平方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是 （ ）

A. 小球水平拋出時的初速度大小

B. 小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為

C. 若小球初速度增大，則平拋運動的時間變長

D. 若小球初速度增大，則θ減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，在2010上海世博會上，拉脫維亞館的風洞飛行表演，令參觀者大開眼界，最吸引眼球的就是正中心那個高為H=10m，直徑D=4m的透明“垂直風洞”。風洞是人工產(chǎn)生和控制的氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。在風力作用的正對面積不變時，風力F=0.06v2（v為風速）。在本次風洞飛行上升表演中，表演者的質(zhì)量m=60kg，為提高表演的觀賞性，控制風速v與表演者上升的高度h間的關(guān)系如圖2所示。g=10 m/s2。求：

⑴設(shè)想：表演者開始靜臥于h=0處，再打開氣流，請描述表演者從最低點到最高點的運動狀態(tài)；

⑵表演者上升達最大速度時的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷為防止停電停風事故，風洞備有應(yīng)急電源，若在本次表演中表演者在最大高度h2時突然停電，為保證表演者的人身安全，則留給風洞自動接通應(yīng)急電源滯后的最長時間tm。（設(shè)接通應(yīng)急電源后風洞一直以最大風速運行）

【答案】⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s

【解析】

試題分析：⑴由圖2可知，（1分）

即風力 （1分）

當表演者在上升過程中的最大速度vm時有 （1分）

代入數(shù)據(jù)得m. （1分）

⑵對表演者列動能定理得 （2分）

因與h成線性關(guān)系，風力做功 （1分）

代入數(shù)據(jù)化簡得m （2分）

⑶當應(yīng)急電源接通后以風洞以最大風速運行時滯后時間最長，表演者減速的加速度為

m/s2 （2分）

表演者從最高處到落地過程有 （2分）

代入數(shù)據(jù)化簡得 s≈0.52s。（2分）

考點：考查功能關(guān)系

點評：本題難度中等，首先應(yīng)根據(jù)圖像得到v2與h的關(guān)系式，當F與重力相等時速度最大，由F、速度和h的關(guān)系可知F隨著h的變化線性變化，由此可以把變力F轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔�，再利用功能關(guān)系求解

【題型】解答題
【結(jié)束】
20

【題目】如圖為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，直軌道AB與光滑圓弧軌道 BC相切，圓弧軌道的圓心角為37°，半徑為r=0.25m，C端水平, AB段的動摩擦因數(shù)為0.5．豎直墻壁CD高H=0.2m,緊靠墻壁在地面上固定一個和CD等高，底邊長L=0.3m的斜面．一個質(zhì)量m=0.1kg的小物塊(視為質(zhì)點)在傾斜軌道上從距離B點l=0.5m處由靜止釋放，從C點水平拋出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小物塊運動到C點時對軌道的壓力的大��；

（2）小物塊從C點拋出到擊中斜面的時間；

（3）改變小物體從軌道上釋放的初位置，求小物體擊中斜面時動能的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，校園中的“噴泉”從水面以相同傾斜角度和速度大小噴射而出，水滴下落擊打水面形成層層漣漪甚為美觀。水滴的運動為一般的拋體運動，它的受力情況與平拋運動相同，在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，我們可以仿照研究平拋運動的方法來研究一般的拋體運動。圖甲中所示噴泉水滴的運動軌跡如圖乙中所示，上升的最大高度為h，水滴下落在水面的位置距噴水口的距離為d。已知噴出口的水流量Q（流量Q定義為單位時間內(nèi)噴出水的體積），水的密度為ρ，重力加速度為g。

（1）求上述噴泉中水從噴水口噴出時的速度大小v。

（2）如圖乙所示，若該“噴泉”是采用水泵將水先從距水面下深度為H處由靜止提升至水面，然后再噴射出去。已知：H=h，d=2h，水泵提升水的效率為η，求水泵抽水的平均功率P。

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