【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，以O′(0，R)為圓心，R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ，P，Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上，且O，P兩點(diǎn)間的距離大于2R，在圓形磁場(chǎng)的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m，電荷量為＋q的一簇帶電粒子，當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方磁場(chǎng)，結(jié)果有一半粒子能打在擋板上．不計(jì)粒子重力，不考慮粒子間相互作用力．求：

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo)；

(3)擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度．

【答案】(1) （2）P點(diǎn)的坐標(biāo)為 （3）

【解析】試題分析：（1）（8分）設(shè)一粒子自磁場(chǎng)邊界A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，該粒子由O點(diǎn)射出圓形磁場(chǎng)，軌跡如圖甲所示，過A點(diǎn)做速度的垂線長(zhǎng)度為r,C為該軌跡圓的圓心.連接AOˊ、CO，可證得ACOOˊ為菱形，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知：粒子在圓形磁場(chǎng)中的軌道半徑r=R，（3分）

由（3分）

得：（2分）

（2）（4分）有一半粒子打到擋板上需滿足從O點(diǎn)射出的沿x軸負(fù)方向的粒子、沿y軸負(fù)方向的粒子軌跡剛好與擋板相切，如圖乙所示，過圓心D做擋板的垂線交于E點(diǎn)，（1分）

（2分）

P點(diǎn)的坐標(biāo)為（，0 ） （1分）

（3）（7分）設(shè)打到擋板最左側(cè)的粒子打在擋板上的F點(diǎn)，如圖丙所示，OF=2R ① （1分）

過O點(diǎn)做擋板的垂線交于G點(diǎn)，

② （2分）

③ （2分）

④ （1分）

擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度l=FE=+=⑤ （1分）

（說明：如果用余弦定理求解，也給相應(yīng)分，將②③ 的4分 分為公式和結(jié)果各給2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：

【題目】如圖(a)所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷。t＝0時(shí)，甲靜止，乙以6 m/s的初速度向甲運(yùn)動(dòng).此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中沒有接觸)，它們運(yùn)動(dòng)的v t圖象分別如圖(b)中甲、乙兩曲線所示.則由圖線可知

A. 兩點(diǎn)電荷的電性一定相反

B. t3時(shí)刻兩點(diǎn)電荷的電勢(shì)能最大

C. 0～t2時(shí)間內(nèi)，兩點(diǎn)電荷間的靜電力先增大后減小

D. 0～t3時(shí)間內(nèi)，甲的動(dòng)能一直增大，乙的動(dòng)能一直減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔時(shí)間t打一個(gè)點(diǎn)。如圖給出了從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得： s1=1．09cm，s2=1．80 cm，s3=2．49 cm，s4= 3．21 cm，s5=3．92cm，s6=4．61cm。那么：

（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)3時(shí)，小車的速度為 m/s 。

（2）為減小誤差，計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a = （用題中所給字母表達(dá)）；小車的加速度為 m/s2。 （計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L的金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛在O、O′點(diǎn)，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，棒中通以某一方向的電流，平衡時(shí)兩細(xì)線與豎直方向夾角均為θ，重力加速度為g.則( )

A. 金屬棒中的電流方向由N指向M

B. 金屬棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO′平面向上

C. 金屬棒中的電流大小為

D. 每條細(xì)線所受拉力大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒，現(xiàn)要測(cè)量該材料的電阻率.

(1)首先用多用電表的歐姆擋(倍率為×100Ω)粗測(cè)其電阻，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)為________Ω.

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量此新型導(dǎo)電材料的直徑d，測(cè)量結(jié)果如丙圖所示，則d＝________mm，用游標(biāo)卡尺測(cè)量此新型導(dǎo)電材料的長(zhǎng)度L，測(cè)量結(jié)果如丁圖所示，則L＝__________mm.

(3)采用以下器材用伏安法盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量其電阻

A.電流表：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω

B.電壓表：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ

C.滑動(dòng)變阻器，最大阻值為20Ω，額定電流1A

D.電源E，電動(dòng)勢(shì)6V

E.開關(guān)S，導(dǎo)線若干

請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)原理電路圖______

(4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，但是在實(shí)驗(yàn)過程中卻發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電材料棒電阻率的測(cè)量明顯偏小，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，該導(dǎo)線是________.(用導(dǎo)線的序號(hào)表示)

(5)如果(3)問實(shí)驗(yàn)電路中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測(cè)出該棒的長(zhǎng)度為L，直徑為d，則該材料的電阻率ρ＝________(用I、U、L、d表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為2cm，波速為2m/s，沿波的傳播方向上有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b，它們的平衡位置相距0.4m（小于一個(gè)波長(zhǎng)），當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距1cm的位置，則

A．此波的周期可能為0.6s

B．此波的周期可能為1.2s

C．從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波谷位置

D．從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在波峰位置

E．從此時(shí)刻起經(jīng)過0.5s，b點(diǎn)可能在平衡位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m＝2kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T =0．02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9．8 m/s2．

（1）記錄B點(diǎn)時(shí)，重物的速度vB＝_____m/s，（此空及后面兩空均保留三位有效數(shù)字），重物動(dòng)能EkB＝____J。從開始下落到至B點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減少量是_____J，由此可得到的結(jié)論是 。

（2）該同學(xué)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)重物動(dòng)能的增量總是略小于重力勢(shì)能的減少量，造成這一現(xiàn)象的原因可能是 。（寫出一條合理的原因即可）

（3）若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有測(cè)量重物質(zhì)量，是否能夠正常完成實(shí)驗(yàn)？________（填“能”或“不能”）

（4）該同學(xué)在紙帶上又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，若重物下落過程中機(jī)械能守恒，則以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的 ，圖線的斜率表示 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ的斜面上放一質(zhì)量為m的小球，小球豎直的木板擋住，若斜面和木板都是光滑的，則（　�。�

A. 在擋板從豎直位置放到水平位置的過程中球?qū)π泵娴膲毫σ恢睖p小

B. 球?qū)π泵娴膲毫?/span>mg/cosθ

C. 球?qū)π泵娴膲毫?/span>mgcosθ

D. 球?qū)醢宓膲毫?/span>mgtanθ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）為“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端B處已經(jīng)水平，如圖（b）是在斜槽末端B處對(duì)接了平板P．利用這套裝置可以測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①測(cè)量出斜槽末端高度h和平板P的長(zhǎng)度L；

②將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)量出Q落地點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離S1；

③水平對(duì)接平板P，如圖（b）所示（P板的上表面與斜槽末端相切）；

④再次將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)量出Q落地點(diǎn)距P板右端的水平距離S2；

試求出：（用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示，重力加速度為g）：

(1)物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度vB=______；

(2)物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______；

(3)已知實(shí)驗(yàn)測(cè)得的μ值略大于實(shí)際值，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的誤差之外，其它的可能是______．（寫出一個(gè)可能的原因即可）．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案