如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域右側(cè)距離圓形區(qū)域右邊緣距離為d處有一豎直感光板。圓形區(qū)域上側(cè)有兩塊平行金屬極板，金屬極板上側(cè)有一粒子源，粒子源中可以發(fā)射速度很小的質(zhì)量為m的2價(jià)陽離子（帶電量為+2e），離子重力不計(jì)。

（1）若離子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng)，求在兩塊平行金屬極板所加的電壓U。

（2）若粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對(duì)準(zhǔn)圓心射入，若它剛好從圓形區(qū)域右側(cè)射出，垂直打在豎直感光板上，求圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（3）若圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子以某一速度對(duì)準(zhǔn)圓心射入，若它從圓形區(qū)域右側(cè)射出，以與豎直感光板成60°的角打在豎直感光板上，求它打到感光板上時(shí)的速度；

（4）若在圓形區(qū)域右側(cè)加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，粒子從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0對(duì)準(zhǔn)圓心射入，求離子打在MN上的位置距離圓形區(qū)域圓心O的豎直高度h。


2ev0B=m，

解得：B=mv0/2eR。（5分）


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：


圖a面積S=0.2m2,匝數(shù)n=630匝,總電阻r=1.0Ω線圈處在變化磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖b規(guī)律變化,方向垂直線圈平面.圖a中傳感器可看成一個(gè)純電阻R(標(biāo)有“3V、0.9W”), 滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10Ω、1A”.問:

(1)為了保證電路的安全,求電路中允許通過的最大電流?

(2)若滑動(dòng)變阻器觸頭置于最左端,為了保證電路的安全,圖b中的t0最小值是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，是磁流體動(dòng)力發(fā)電機(jī)的工作原理圖． 一個(gè)水平放置的上下、前后封閉的矩形塑料管，其寬度為a，高度為b，其內(nèi)充滿電阻率為ρ的水銀，由渦輪機(jī)產(chǎn)生的壓強(qiáng)差p使得這個(gè)流體具有恒定的流速v0．管道的前后兩個(gè)側(cè)面上各有長為L的由銅組成的面，實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，為簡(jiǎn)化起見作如下假設(shè)：

a.盡管流體有粘滯性，但整個(gè)橫截面上的速度均勻；

b.流體的速度總是與作用在其上的合外力成正比；

c.導(dǎo)體的電阻：R=ρ，其中ρ、l和S分別為導(dǎo)體的電阻率、長度和橫截面積；

d.流體不可壓縮．

若由銅組成的前后兩個(gè)側(cè)面外部短路，一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只加在這兩個(gè)銅面之間的區(qū)域，磁感強(qiáng)度為B（如圖）．

(1)寫出加磁場(chǎng)后，兩個(gè)銅面之間區(qū)域的電阻R的表達(dá)式。

(2)加磁場(chǎng)后，假設(shè)新的穩(wěn)定速度為v，寫出流體所受的磁場(chǎng)力F與v關(guān)系式，指出F的方向。

(3)寫出加磁場(chǎng)后流體新的穩(wěn)定速度v的表達(dá)式（用v0、p、L、B、ρ表示）。

 (4)為使速度增加到原來的值v0，渦輪機(jī)的功率必須增加，寫出功率增加量的表達(dá)式（用v0、a、b、L、B和ρ表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖a所示，豎直平面內(nèi)有兩根光滑且不計(jì)電阻的長平行金屬導(dǎo)軌，間距L。導(dǎo)軌間的空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將一質(zhì)量m、電阻R的金屬桿水平靠在導(dǎo)軌處上下運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌接觸良好。

（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=kt，k為已知非零常數(shù)。金屬桿在距離導(dǎo)軌頂部L處釋放，則何時(shí)釋放，會(huì)獲得向上的加速度。

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足，B0、c、d均為已知非零常數(shù)。為使金屬桿中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，從t=0時(shí)刻起，金屬桿應(yīng)在外力作用下做何種運(yùn)動(dòng)？列式說明。

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定為B0，靜止釋放金屬桿。對(duì)比b圖中從鋁管頂部靜止釋放磁性小球在鋁管中的下落。試從能量角度用文字分析兩圖中的共同點(diǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡(jiǎn)化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為V，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí)，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：


（2014上海市寶山區(qū)一模）如圖所示，左側(cè)為一個(gè)半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O點(diǎn)為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°。一根不可伸長的不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和m2，且m1>m2。開始時(shí)m1恰在右端碗口水平直徑A處， m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直。當(dāng)m1由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓心O的正下方B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開，不計(jì)細(xì)繩斷開瞬間的能量損失。

(1)求小球m2沿斜面上升的最大距離s；

(2)若已知細(xì)繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為R/2，求m1:m2=？

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科目：高中物理 來源： 題型：


在絕緣粗糙的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定電量不等的正電荷，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖（甲）所示，已知B處電荷的電量為+Q。圖（乙）是AB連線之間的電勢(shì)φ與位置x之間的關(guān)系圖像，圖中x=L點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，x=-2L處的縱坐標(biāo)φ=φ0，x=0處的縱坐標(biāo)φ=φ0，x=2L處的縱坐標(biāo)φ=φ0。若在x=-2L的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊隨即向右運(yùn)動(dòng)。  求：

（1）固定在A處的電荷的電量QA ； 

（2）為了使小物塊能夠到達(dá)x=2L處，試討論小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ所滿足的條件； 

（3）若小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，小物塊運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)速度最大？并求最大速度vm；

（4）試畫出μ取值不同的情況下，物塊在AB之間運(yùn)動(dòng)大致的速度-時(shí)間關(guān)系圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對(duì)平行帶電極板，極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.2×104N/C。長方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同）。B與極板的總質(zhì)量mB=1kg。帶正電的小滑塊A的電荷量qA=1×10-4C、質(zhì)量mA=0.6kg。假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場(chǎng)分布。t=0時(shí)刻，小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的速度vA=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，B（連同極板）以相對(duì)地面的速度vB=0.4m/s向右運(yùn)動(dòng)。

（1）求B受到的摩擦力和電場(chǎng)力的大小；

（2）若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)，求a、b間的距離L；

（3）求從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)B做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：


用傳統(tǒng)的打氣筒給自行車打氣時(shí)，不好判斷是否已經(jīng)打足了氣．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過思考，解決了這一問題．他們?cè)趥鹘y(tǒng)打氣筒基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下的改裝(示意圖如圖所示):圓柱形打氣筒高H，內(nèi)部橫截面積為S，底部有一單向閥門K，厚度不計(jì)的活塞上提時(shí)外界大氣可從活塞四周進(jìn)入，活塞下壓時(shí)可將打氣筒內(nèi)氣體推入容器B中，B的容積VB＝3HS，向B中打氣前A、B中氣體初始?jí)簭?qiáng)均為p0，該組同學(xué)設(shè)想在打氣筒內(nèi)壁焊接一卡環(huán)C(體積不計(jì))，C距氣筒頂部高度為h＝H，這樣就可以自動(dòng)控制容器B中的最終壓強(qiáng)．求：

①假設(shè)氣體溫度不變，則第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時(shí)，容器B內(nèi)的壓強(qiáng)是多少？

②要使容器B內(nèi)壓強(qiáng)不超過5p0，h與H之比應(yīng)為多少？

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