【題目】如圖所示，邊長L=0.8m的正方形abcd區(qū)域（含邊界）內(nèi)，存在著垂直于區(qū)域表面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場B=0.1T，如圖所示，建立平面直角坐標(biāo)系，y軸在ad邊的中垂線上，x軸在ad邊下方0.2m處。在原點(diǎn)O處有一粒子源S，可沿x軸正向不斷地發(fā)射各種速率的帶電離子，離子的電荷量均為q=3.2×10-18C，質(zhì)量均為m=6.4×10-26kg，在bc邊上放置一塊屏幕，屏上離子擊中位置能發(fā)光。（不計(jì)離子的重力，不考慮離子之間的相互作用力，離子打到屏上將被吸收而不反彈）。

(1)若bc屏上能發(fā)光，求離子的電性；

(2)求bc屏上能發(fā)光區(qū)域的范圍（用x坐標(biāo)表示）；

(3)緊貼磁場邊緣cd的內(nèi)側(cè)，從c點(diǎn)沿cd方向以4.0×106m/s的速度入射一電荷量也為q、質(zhì)量也為m的帶正電離子，其恰能與離子源S發(fā)射的某一速率的離子發(fā)生相向正碰（碰撞時(shí)兩離子的速度方向恰好相反），求發(fā)生正碰的這一離子的速率。

【答案】(1)帶負(fù)電 (2) (3)

【解析】試題分析：根據(jù)左手定則，可確定離子的電性；畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡結(jié)合幾何關(guān)系即可求出bc屏上能發(fā)光區(qū)域的范圍；做出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)牛頓第二定律和幾何關(guān)系即可求出離子的速率。

（1）根據(jù)左手定則，可確定離子帶負(fù)電。

（2）如圖所示為兩條臨界的軌跡圖線，如圖所示：

軌跡2的半徑為： ，

軌跡1的半徑為：

在三角形O1ef中，由幾何關(guān)系可知：

bc屏上y軸右側(cè)內(nèi)的各個(gè)位置均能發(fā)光。

（3）根據(jù)洛倫茲力提供向心力： 解得：

大圓的圓心在b點(diǎn)，設(shè)小圓半徑為r，根據(jù)圖示軌跡相切，大、小圓圓心連線必經(jīng)過相切點(diǎn)，由幾何關(guān)系可確定： ，解得r=0.3m

根據(jù)洛倫茲力提供向心力：

代入數(shù)據(jù)解得：

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，一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行.現(xiàn)將一個(gè)木炭包無初速地放在傳送帶的最左端，木炭包將會(huì)在傳送帶上留下一段黑色的徑跡.下列說法中正確的是

A. 黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)

B. 木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長度越長

C. 傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長度越短

D. 木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長度越短

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)備有以下器材：

A．干電池E 1節(jié) B．滑動(dòng)變阻器R1 (0～50 Ω)

C．滑動(dòng)變阻器R2 (0～10 kΩ) D．電壓表V1 (0～3 V)

E．電壓表V2 (0～15 V) F．電流表A1 (0～0.6 A)

G．電流表A2 (0～3 A) H．電鍵K、導(dǎo)線若干．

（1）為了最大限度的減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表選用_______，電流表選用_______，滑動(dòng)變阻器選用______（填器材的代號(hào)）

（2）某同學(xué)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)下圖中畫出U－I圖線．根據(jù)圖線得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_______V，內(nèi)電阻r＝_______Ω.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一個(gè)理想變壓器，K為單刀雙擲電鍵，P是滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端電壓，I1為通過原線圈的電流，則

A. K合在b處，保持U1不變，使P上滑，I1將增大

B. K合在b處，保持P的位置不變，減小U1，I1將增大

C. 保持U1及P的位置不變，K由b合向a后，I1將增大

D. 保持U1及P的位置不變，K由b合向a后，R消耗的功率將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長木板A靜止在水平地面上，其右端疊放著物塊B，左端恰好在O點(diǎn)，水平面以O(shè)點(diǎn)為界，左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。物塊C(可以看作質(zhì)點(diǎn))和D間夾著一根被壓縮的彈簧，并用細(xì)線鎖住，兩者以共同速度v0=8 m/s向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻細(xì)線突然斷開，C和彈簧分離后，撤去D，C與A碰撞并與A粘連（碰撞時(shí)間極短），此后，AC及B的速度一時(shí)間圖象如圖乙所示。已知A、B、C、D的質(zhì)量均為m=l kg，木板A的長度l= 5m，A、C與粗糙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10 m／s2。求：

(1)長木板A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

(2)燒斷細(xì)線之前彈簧的彈性勢(shì)能。

(3)最終物塊B離長木板A左端的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的坐標(biāo)系中，第一象限存在沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場E（未知），其余象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，其中第四象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1（未知），第二、三象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2（未知）。在y軸上坐標(biāo)為（0，2L）的A點(diǎn)有一個(gè)粒子源，可將質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子，以初速度v0沿平行x軸方向射入第一象限，然后從x軸上坐標(biāo)為（3L，0）的C點(diǎn)射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，最終再次垂直y軸回到A點(diǎn)，若粒子的重力可忽略不計(jì)，求：

(1)電場強(qiáng)度E的大小；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大��；

(3)粒子從A點(diǎn)射入第一象限至再次回到A點(diǎn)，所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示．在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，∠=30°，空間有勻強(qiáng)電場．方向與水平面平行．在圓上A點(diǎn)有—發(fā)射器，以相同速率v向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為e的電子．圓形邊界上的各處均有電子到達(dá)，其中到達(dá)B點(diǎn)的電子速度恰好為零．不計(jì)電子的重力和電子間的相互作用，下列說法正確的是

A. 電場的方向由B指向A

B. 電場強(qiáng)度的大小為

C. 到達(dá)E點(diǎn)電子的速率為

D. 到達(dá)C點(diǎn)的電子電勢(shì)能比到達(dá)E點(diǎn)的電子電勢(shì)能大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）用甲圖測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r 除了圖中所給的器材，還有一只多用電表可用，通過多用電表來測(cè)量電源的路端電壓和電路的電流，完成下面的實(shí)驗(yàn)步驟：

①斷開開關(guān)S1、S2，把電阻箱的阻值調(diào)至最 （填“大”或“小”）；

②多用電表接a、b，選擇直流電壓5V擋，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，此時(shí)表盤指針指在如圖乙的P位置，則讀得U1= V，斷開開關(guān)S1、S2；

③多用電表改接c、d，選擇直流電流500mA擋，保持電阻箱阻值不變，閉合開關(guān) ，此時(shí)表盤指針指在如圖乙的Q位置，則讀得I1= A，斷開開關(guān)；

④用U1和I1列出計(jì)算電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式：

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓，已知火衛(wèi)一的周期為7小時(shí)39分，火衛(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比（ ）

A. 火衛(wèi)一距火星表面較近 B. 火衛(wèi)二的角速度較大

C. 火衛(wèi)一的運(yùn)動(dòng)速度較大 D. 火衛(wèi)二的向心加速度較大

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