.(10分)如圖所示,MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界(右邊范圍很大),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在磁場(chǎng)中有一粒子源P,它可以不斷地沿垂直于磁場(chǎng)方向發(fā)射出速度為v、電荷為+q、質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)粒子重力).已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,P到MN的垂直距離恰好等于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.求在邊界MN上可以有粒子射出的范圍.

 

【答案】

 (1+)R

【解析】在圖中畫出兩個(gè)過P且半徑等于R的圓,其中的實(shí)線部分代表粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,下面的圓的圓心O1在p點(diǎn)正下方,它與MN的切點(diǎn)f就是下邊界,上面的圓的圓心為O2,過p點(diǎn)的直徑的另一端恰在MN上(如圖中g(shù)點(diǎn)),則g點(diǎn)為粒子射出的上邊界點(diǎn).

由幾何關(guān)系可知:cf=R,cg==R

即可以有粒子從MN射出的范圍為c點(diǎn)上方R至c點(diǎn)下方R,fg=(1+)R.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年福州三中期中)(附加題,10分)如圖所示,質(zhì)量M=10kg,上表面光滑的足夠長(zhǎng)木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們質(zhì)量均為m=1kg,將一鐵塊無(wú)初速地放在木板最右端,當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L=1m時(shí)又無(wú)初速地在木板最右端放上第二個(gè)鐵塊;只要木板運(yùn)動(dòng)了L就在木板最右端無(wú)初速放一鐵塊。求:

 

   (1)第一個(gè)鐵塊放上后,木板運(yùn)動(dòng)lm時(shí),木板的速度多大?

   (2)最終有幾個(gè)鐵塊能留在木板上?

   (3)最后一個(gè)鐵塊與木板右端距離多大?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(滿分10分)如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個(gè)線圈的電阻也為R,現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),求:

(1)若從圖示位置開始計(jì)時(shí),閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。

(2)線框從圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目:高中物理 來(lái)源:2009~2010學(xué)年ZDB三校高二第二學(xué)期期中考試物理 題型:計(jì)算題

(滿分10分)如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n,ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路,整個(gè)線圈的電阻也為R,現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),求:
⑴若從圖示位置開始計(jì)時(shí),閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。
⑵線框從圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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(10分)如圖所示,半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上,且圓弧上端切線豎直,下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道,已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m,不計(jì)摩擦和空氣阻力,

求:(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動(dòng)的距離S=?

 

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