【題目】aa'、bb'、cc'為足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分界線，aa'、bb'兩分界線間距均為d，磁場(chǎng)方向如圖所示，I、II區(qū)磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B，邊界aa'上有一粒子源P，平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射速率為的帶正電粒子，Q為邊界bb'上一點(diǎn)，PQ連線與磁場(chǎng)邊界垂直，已知粒子質(zhì)量m，電荷量為q，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用力，求：

（1）沿PQ連線進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子不能從邊界cc'射出，則bb'、cc'兩分界線間距至少多大？

（2）粒子第一次通過(guò)邊界bb'的位置范圍長(zhǎng)度多大？

【答案】（1）1.5d；（2）。

【解析】

（1）由洛倫茲力等于向心力得：

把v=代入得

粒子恰好不能從cc＇射出時(shí)，軌跡與cc＇相切，設(shè)bb＇、cc＇兩分界線間距為d＇，設(shè)粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)了θ，如圖所示：

由幾何關(guān)系得：

解得

bb'、cc'兩分界線間距：

（2）當(dāng)帶正電粒子速度豎直向上進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ，距離Q點(diǎn)上方最遠(yuǎn)。如圖所示，

由幾何關(guān)系得：

α1=60°

QH1=2dsinα1=d

當(dāng)帶正電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ后速度與bb＇相切時(shí)，距離Q點(diǎn)下方最遠(yuǎn)。如圖所示，

由幾何關(guān)系得：

QH2=2dsinα2=d

粒子通過(guò)的范圍長(zhǎng)度為2d。

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：

【題目】為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖所示的氣墊導(dǎo)軌上放著兩個(gè)滑塊，滑塊A的質(zhì)量為500g，滑塊B的質(zhì)量為200g。每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率均為50Hz。調(diào)節(jié)設(shè)備使氣墊導(dǎo)軌正常工作后，連通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩個(gè)滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，碰撞后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為紙帶上選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。

（1）判斷氣墊導(dǎo)軌是否處于水平，下列措施可行的是________(填字母代號(hào))。

A．將某個(gè)滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，看滑塊是否靜止

B．讓兩個(gè)滑塊相向運(yùn)動(dòng)，看是否在軌道的中點(diǎn)位置碰撞

C．給某個(gè)滑塊一個(gè)初速度，看滑塊是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．測(cè)量氣墊導(dǎo)軌的兩個(gè)支架是否一樣高

（2）根據(jù)圖乙提供的紙帶，計(jì)算碰撞前兩滑塊的總動(dòng)量大小p=________kg·m/s；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為p′=________kg·m/s。多次實(shí)驗(yàn)，若碰撞前后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)比點(diǎn)低，晾衣繩粗糙，懸掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)和在桿中間位置時(shí)都不滑動(dòng)。衣架靜止，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等

B.衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，右邊繩子拉力小于左邊繩子拉力

C.衣架鉤在桿中間位置時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等

D.衣架鉤在桿中間位置時(shí)，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.組成原子核的核子越多，原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定

B.核反應(yīng)方程，X為，該反應(yīng)為α衰變

C.陰極射線可以在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，表明其本質(zhì)是一種帶電粒子流

D.用紫光照射某金屬板能產(chǎn)生光電子，則用紅光照射該金屬板也一定能產(chǎn)生光電子

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B和C又回到狀態(tài)A。其壓強(qiáng)P隨體積V變化的圖線如圖所示，其中A到B為絕熱過(guò)程，C到A為等溫過(guò)程。則下列說(shuō)法正確的是__________。

A.A狀態(tài)速率大的分子比例較B狀態(tài)多

B.A→B過(guò)程，氣體分子平均動(dòng)能增大

C.B→C過(guò)程，氣體對(duì)外做功

D.B→C過(guò)程，氣體放熱

E.C狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)比A狀態(tài)少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一端封閉的細(xì)玻璃管總長(zhǎng)度為L=75cm，豎直倒插在水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度27℃時(shí)管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度為48cm，此時(shí)管內(nèi)外水銀面相平。若將玻璃管沿豎直方向緩慢拉出水銀槽，此過(guò)程中管內(nèi)氣體溫度保持不變。取大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg。求：

(1)玻璃管離開(kāi)水銀槽后管內(nèi)氣柱的壓強(qiáng)；

(2)將玻璃管拉離水銀槽后，再將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)180°到管口豎直向上放置，之后緩慢加熱氣體，直到水銀上端面剛好到達(dá)管口，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)氣體漏出，求此時(shí)氣體的溫度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，則正確的是

A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大B.燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小

C.燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小D.燈L2變亮，電容器的帶電量增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg。導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一固定金屬線框PMNQ，線框平面與磁感線垂直，線框?qū)挾葹?/span>L。導(dǎo)體棒CD垂直放置在線框上，并以垂直于棒的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與金屬線框保持良好接觸。

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)MNCDM回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = BLv；

（2）已知B = 0.2 T，L = 0.4 m，v = 5 m/s，導(dǎo)體棒接入電路中的有效電阻R = 0.5 Ω，金屬線框電阻不計(jì)，求：

i．勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力大小和方向；

ii．回路中的電功率。

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