【題目】如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同的方向射入磁場(chǎng)，若粒子射入的速度為 ，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速度為 ，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，求：速度為v1的粒子與速度為v2的粒子速度之比 .

【答案】

【解析】試題分析：找到從磁場(chǎng)邊界射出的區(qū)域是本題的關(guān)鍵，由于從P點(diǎn)射出的粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，但方向不同，所以可以拿一個(gè)定圓的圓周上一點(diǎn)繞P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能確定在磁場(chǎng)圓相交的區(qū)域，從而結(jié)合題意就能知道打中的區(qū)域．

設(shè)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的半徑為r，當(dāng)速度大小為時(shí)，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為M時(shí)，如圖所示：

由題意知，由幾何關(guān)系得軌跡圓半徑為，從P點(diǎn)入射的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為N，如圖所示：

由題意知，由幾何關(guān)系得軌跡圓的半徑為

根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可知：

得：

所以

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：

【題目】兩個(gè)粒子，帶電荷量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則下列說法正確的是(　　)

A．若速率相等，則半徑必相等 B．若質(zhì)量相等，則周期必相等

C．若質(zhì)量相等，則半徑必相等 D．若動(dòng)能相等，則周期必相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，科學(xué)家制作了一種名為電流天平的儀器，如圖所示，電流天平的右臂掛著矩形金屬線圈，匝數(shù)為N，線圈處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平部分長(zhǎng)度為L，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直線圈平面向里，當(dāng)線圈內(nèi)通過電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡，然后使電流反向，大小變?yōu)?/span>2I，這時(shí)需要在左盤中減少量為m的砝碼，才能使得兩臂再次達(dá)到平衡， 。

（1）導(dǎo)出用N、m、g、L、I計(jì)算B的表達(dá)式；

（2）當(dāng)N=9，I=0.10A，L=10.0cm，m=12.15g時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的粗細(xì)可忽略的豎直桿MN及固定的半圓形凹槽。凹槽的最右端到豎直桿的距離d=2.4m。凹槽虛線所在的直徑水平，凹槽半徑R=m。體積可忽略的小求A與體積可忽略的圓環(huán)B用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，圈環(huán)套在豎直桿上。用外力使小球A靜止于凹槽的最右端，此時(shí)輕繩伸直，輕繩與堅(jiān)直桿的夾角θ=37°，忽略一切聚擦阻力，由靜上釋放小球A，已知小球A的質(zhì)量，圓環(huán)B的質(zhì)量mB=1kg。試求：當(dāng)小球A運(yùn)動(dòng)到凹槽的最低點(diǎn)時(shí)，其速度的大小vA=？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一根粗細(xì)均勻的一端封閉細(xì)玻璃管開口朝上豎直放置，玻璃管中有一段長(zhǎng)為h=24cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為x0=23cm的空氣柱，系統(tǒng)初始溫度為T0=200K，外界大氣壓為p0=76cmhg恒定不變.現(xiàn)將玻璃管開口封閉，將系統(tǒng)溫度升至T=400K，結(jié)果發(fā)現(xiàn)管中水銀柱上升了2cm，若空氣可看作理想氣體，試求：

①升溫后玻璃管內(nèi)封閉的上下兩部分空氣的壓強(qiáng)分別為多少cmHg?

②玻璃管總長(zhǎng)度為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量一個(gè)量程為3 V的電壓表的內(nèi)電阻(幾千歐)，實(shí)驗(yàn)室提供直流電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)：

(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖甲完成圖乙的實(shí)物連接；

(2)在該實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為當(dāng)變阻器的滑片P不動(dòng)時(shí)，無論電阻箱的阻值如何增減，aP兩點(diǎn)間的電壓保持不變；請(qǐng)從下列滑動(dòng)變阻器中選擇最恰當(dāng)?shù)氖牵?/span>_________；

A.變阻器A(0～2000Ω，0.1A)

B.變阻器B(0～20Ω，1A)

C.變阻器C(0～5Ω，1A)

(3)連接好線路后，先將變阻器滑片P調(diào)到最_________端，并將電阻箱阻值調(diào)到_________(填“O”或“最大”)，然后閉合電鍵S，調(diào)節(jié)P，使電壓表滿偏，此后滑片P保持不動(dòng)；

(4)調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，記錄電壓表的讀數(shù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)為U1=1.0V時(shí)，電阻箱讀數(shù)R1=6.0kΩ；當(dāng)電壓表讀數(shù)為U2=2.0V時(shí)，電阻箱讀數(shù)R2=1.5kΩ.則待測(cè)電壓表的內(nèi)阻值為_________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一水平放置的U形導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．導(dǎo)軌間距離為L，在導(dǎo)軌上垂直放置一根金屬棒MN，與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為r，用外力拉著金屬棒向右以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)．則金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中（ ）

A. 金屬棒中的電流方向?yàn)橛?/span>N到M

B. 電阻R兩端的電壓為BLv

C. 金屬棒受到的安培力大小為

D. 電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r.閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值后,電壓表示數(shù)的變化量為△U,在這個(gè)過程中,下列判所正確的是

A. 電阻R1兩端的電壓減小，減小量等于△U

B. 電容器的帶電量減小,減小量小于C△U

C. 電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值不變

D. 電壓表示數(shù)變化量△U和電流表示數(shù)變化△I的比值不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道ABCD，其中傾角為θ=370的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點(diǎn)，CD為豎直直徑，O為圓心。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從與B點(diǎn)高度差為h的位置A點(diǎn)沿斜面由靜止釋放。重力加速度大小為g，sin37°= 0.6, cos370=0.8，則下列說法正確的是（ ）

A. 當(dāng)h= 2R時(shí),小球過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌逍的壓カ大小為27mg/5

B. 當(dāng)h= 2R時(shí),小球會(huì)從D點(diǎn)離開圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)h= 3R時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為1.4mg

D. 調(diào)整h的值，小球能從D點(diǎn)離開圓弧軌道，并能恰好落在B點(diǎn).

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