【題目】如圖所示，方向垂直紙面向里的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，O為其圓心，直徑。足夠長(zhǎng)的收集板MN平行于AB且與半圓形區(qū)域相切于P點(diǎn)，O處放置一粒子源，可在OA與OB之間范圍內(nèi)向磁場(chǎng)內(nèi)各個(gè)方向均勻射入速率均為的帶負(fù)電粒子，每個(gè)粒子的質(zhì)量均為m。電荷量大小均為q。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。

（1）若所有粒子都不能被收集板收集，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足的條件；

（2）若恰有的粒子能被收集板收集到，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

【答案】（1）B1＞ （2）

【解析】

（1）由粒子不能被收集求得運(yùn)動(dòng)半徑范圍，進(jìn)而根據(jù)洛倫茲力作向心力求得磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍；
（2）分析得到粒子能被收集到的發(fā)射速度方向的范圍，再根據(jù)臨界粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑，進(jìn)而求得磁感應(yīng)強(qiáng)度．

（1）由左手定則可知粒子右偏，那么，從O點(diǎn)射出的粒子若從AP邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，則必打在收集板上被收集，所以，要使所有粒子均不能被收集板收集，則粒子直徑2R＜L；
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力作向心力，所以有，，
解得：；
所以要使所有粒子均不能被收集板收集，＜L，則B1＞

（2）若粒子運(yùn)動(dòng)半徑r＜，則收集板收集不到粒子；若粒子運(yùn)動(dòng)半徑r＝L，則收集板只能收集到沿OA方向發(fā)射的粒子；所以，r＞L；當(dāng)r＞L時(shí)，出射點(diǎn)在AP上的粒子都能收集到，出射點(diǎn)在PB上的粒子出射速度方向斜向右上才能被收集板收集到；若恰有5/6的粒子能被收集板收集到，則當(dāng)粒子出射點(diǎn)在PB上，出射速度方向平行于OB時(shí)，粒子在O點(diǎn)的速度方向與OB之間的夾角為(1)×180°＝30°；如圖所示，

則 ；
所以，由洛倫茲力作向心力可得：B2v0q＝，
則有：

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】一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與其運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”，他們利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象，用頻閃照相機(jī)等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中豎直下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。過(guò)程如下：

A．如圖甲所示，同學(xué)們首先測(cè)量單只“小紙杯”在空中下落過(guò)程中不同時(shí)間的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中。

B．在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測(cè)出它們的v一t圖線，如圖乙中圖線1、2、3、4所示。

C．同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，得出阻力大小與速度平方成正比的關(guān)系，即。 其中k為常數(shù)�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)圖乙中各條圖線具有共同特點(diǎn)：“小紙杯”先做加速度大小______的加速運(yùn)動(dòng)（選填“不變”、“增大”或“減小”），最后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。

(2)根據(jù)表格和圖乙中的信息可知表中X處的理論值為____m。

(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可知4個(gè)“小紙杯”疊在一起下落時(shí)，其最終的下落速率為____m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，讓一束光AO沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直邊上，在這個(gè)玻璃與空氣的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射。逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化。下列說(shuō)法正確的是

A. 反射角增大，折射角減小

B. OC光線越來(lái)越弱，最終消失

C. OB光線越來(lái)越弱，但不會(huì)消失

D. 反射光線和折射光線始終保持垂直

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用一沿斜面方向的恒力拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B剛離開(kāi)C時(shí)，A的速度為v，加速度方向沿斜面向上、大小為a，則（ ）

A．從靜止到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，A發(fā)生的位移為

B．從靜止到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，重力對(duì)A做的功為

C．B剛離開(kāi)C時(shí)，恒力對(duì)A做功的功率為

D．當(dāng)A的速度達(dá)到最大時(shí)，B的加速度大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖甲所示的電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

（1）若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列電壓表的讀數(shù)U。由于未考慮電壓表分流，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比 _____，內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比______ 。（以上兩空選填“偏大”、“相等”或“偏小”)

（2）若斷開(kāi)S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列電流表的讀數(shù)I。由于未考慮電流表分壓，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比_______，內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比__________ 。(以上兩空選填“偏大”、“相等”或“偏小”)

（3）某同學(xué)分別按照以上兩種方式完成實(shí)驗(yàn)操作，利用圖象法處理數(shù)據(jù)，分別得到如下

兩個(gè)圖象，如圖乙中的①和②所示，縱軸截距分別是b1、b2，斜率分別為k1、k2。綜合兩條圖線的數(shù)據(jù)信息可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=______ ，內(nèi)阻r= ________ 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的x軸上固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷A，一帶正電的點(diǎn)電荷B繞A在橢圓軌道上沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，橢圓軌道的中心在O點(diǎn)，P1、P2、P3、P4為橢圓軌道與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)．為使B繞A做圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻起在此空間加一垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)B受到的重力．下列說(shuō)法中可能正確的是

A. 當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到P1點(diǎn)時(shí)，加一垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B. 當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到P2點(diǎn)時(shí)，加一垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

C. 當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到P3點(diǎn)時(shí)，加一垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

D. 當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到P4點(diǎn)時(shí)，加一垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上質(zhì)量為的木塊，受到方向與水平方向成角的拉力作用，在由0°逐漸增大到90°的過(guò)程中，木塊始終以不變的速度沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是

A. 拉力先減小后增大

B. 物體受到地面的摩擦力不變

C. 木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)與關(guān)系為

D. 的功率不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑直角細(xì)桿POQ固定在豎直平面內(nèi)，OP邊水平，與OQ邊在O點(diǎn)用一小段圓弧桿平滑相連．質(zhì)量均為m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為L的輕繩相連，分別套在OP和OQ桿上．初始時(shí)刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后同時(shí)釋放兩小環(huán)，A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)后，在圓弧作用下速度大小不變，方向變?yōu)樨Q直向下(時(shí)間極短)，已知重力加速度為g．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A. 當(dāng)B環(huán)下落時(shí)A環(huán)的速度大小為

B. A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)的過(guò)程中，B環(huán)先加速后減速

C. A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度大小為

D. 當(dāng)A環(huán)到達(dá)O點(diǎn)后，再經(jīng)的時(shí)間能追上B環(huán)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑的水平面上，有一質(zhì)量M＝2kg的平板車，其右端固定一擋板，擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧，在平板車左端P處有一可以視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，其質(zhì)量m＝2kg。平板車表面上Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑，且PQ間的距離L＝2m，如圖所示。某時(shí)刻平板車以速度v1＝1m/s向左滑行，同時(shí)小滑塊以速度v2＝5m/s向右滑行。一段時(shí)間后，小滑塊與平板車達(dá)到相對(duì)靜止，此時(shí)小滑塊與Q點(diǎn)相距。（g取10m/s2）

（1）求當(dāng)二者處于相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和方向；

（2）求小滑塊與平板車的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案