【題目】如圖所示，直角三角形的AB邊長(zhǎng)為L，∠C為30°，三角形所圍區(qū)域內(nèi)存在著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)沿AB方向以速度v0射入磁場(chǎng)，要使粒子不從BC邊穿出磁場(chǎng)，則下列說法正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B=

C. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為t=

D. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為t=

【答案】C

【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意作出粒子臨界運(yùn)動(dòng)軌跡，求出粒子臨界軌道半徑，應(yīng)用牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的最大圓心角求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

A、B、粒子恰好不從BC射出時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

圖中四邊形ABDO是正方形，故圓周的半徑為：r=L，

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子不從BC邊射出：，故A、B錯(cuò)誤；

C、D、粒子從AC邊射出磁場(chǎng)時(shí)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角最大為：120°，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，粒子在磁場(chǎng)中的最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選C.

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】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是　　

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，就是小磁針北極所受磁場(chǎng)力的方向

B. 由知，B與F成正比，與IL成反比

C. 由知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，說明該處一定無磁場(chǎng)

D. 若長(zhǎng)為L、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖(g取10m/s2)。求：

（1）滑塊沖上斜面過程中加速度大小；

（2）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時(shí)的速度；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖2所示，則（　�。�

A. t＝0時(shí)線框平面與中性面重合

B. t＝0.01s時(shí)線框的磁通量為0

C. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V

D. 線框產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌水平放置，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L，一端連接阻值為R的電阻。一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，接入電路的電阻為r。水平放置的輕彈簧左端固定，右端與金屬桿中點(diǎn)鏈接，彈簧勁度系數(shù)為k。裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的初速度v0，第一次運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，棒的加速度為a，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，求：

（1）金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力F的大小和方向;

（2）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到第一次運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，通過R的電荷量q；

（3）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到最終停止的整個(gè)過程中，R上產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】構(gòu)建理想化模型，是處理物理問題常見的方法。

（1）在研究平行板電容器的相關(guān)問題時(shí)，我們是從研究理想化模型——無限大帶電平面開始的。真空中無限大帶電平面的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E0=，其中k是靜電力常量，σ為電荷分布在平面上的面密度，單位為C/m2。如圖1所示，無限大平面帶正電，電場(chǎng)指向兩側(cè)。若帶負(fù)電則電場(chǎng)指向中央（圖中未畫出）。在實(shí)際問題中，當(dāng)兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時(shí)，其中間區(qū)域，可以看作是兩個(gè)無限大帶電平面所產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加；如果再忽略邊緣效應(yīng)，平行板電容器兩板間的電場(chǎng)就可以看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖2所示。已知平行板電容器所帶電量為Q，極板面積為S，板間距為d，求：

a. 兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

b. 請(qǐng)根據(jù)電容的定義式，求出在真空中，該平行板電容器的電容C；

c. 求解圖2中左極板所受電場(chǎng)力的大小F。

（提示：因?yàn)閹щ娮髽O板的存在已經(jīng)影響到帶電右極板單獨(dú)存在時(shí)空間場(chǎng)強(qiáng)的分布，所以不能使用a問中計(jì)算出的場(chǎng)強(qiáng)，而是應(yīng)該將電場(chǎng)強(qiáng)度“還原”到原來右極板單獨(dú)存在時(shí)，在左極板所在位置產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。）

（2）根據(jù)以上思路，請(qǐng)求解真空中均勻帶電球面（理想化模型，沒有厚度）上某微小面元所受電場(chǎng)力。如圖3所示，已知球面半徑為R，所帶電量為Q，該微小面元的面積為S，帶電球面在空間的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為，其中r為空間某點(diǎn)到球心O的距離。

（提示：“無限大”是相對(duì)的，在實(shí)際研究中，只要被研究點(diǎn)距離帶電面足夠近，就可認(rèn)為該帶電面為無限大帶電平面）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年10月19日3時(shí)31分，“神舟十一號(hào)”載人飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。若對(duì)接后“神舟十一號(hào)”和“ 天宮二號(hào)”在距地球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為T。已知地球半徑為R，則

A. “神舟十一號(hào)”和“ 天宮二號(hào)”運(yùn)行的線速度為

B. “神舟十一號(hào)”和“ 天宮二號(hào)”運(yùn)行的向心加速度為

C. 地球的第一宇宙速度為

D. 地球表面的重力加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓說：“我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”。任何兩個(gè)物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律計(jì)算，而且任何兩個(gè)物體之間都存在引力勢(shì)能，若規(guī)定物體處于無窮遠(yuǎn)處時(shí)的勢(shì)能為零，則二者之間引力勢(shì)能的大小為，其中m1、m2為兩個(gè)物體的質(zhì)量， r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離（對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，指的是兩個(gè)球心之間的距離），G為引力常量。設(shè)有一個(gè)質(zhì)量分布均勻的星球，質(zhì)量為M，半徑為R。

（1）該星球的第一宇宙速度是多少？

（2）為了描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，引入了電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，請(qǐng)寫出電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式。類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，請(qǐng)?jiān)谝?chǎng)中建立“引力場(chǎng)強(qiáng)度”的概念，并計(jì)算該星球表面處的引力場(chǎng)強(qiáng)度是多大？

（3）該星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如圖所示是一個(gè)均勻帶電實(shí)心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實(shí)心球可看作電荷集中在球心處的點(diǎn)電荷），半徑為R，P為球外一點(diǎn)，與球心間的距離為r，靜電力常量為k。現(xiàn)將一個(gè)點(diǎn)電荷-q（該點(diǎn)電荷對(duì)實(shí)心球周圍電場(chǎng)的影響可以忽略）從球面附近移動(dòng)到p點(diǎn)，請(qǐng)參考引力勢(shì)能的概念，求電場(chǎng)力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有兩列簡(jiǎn)諧橫波a和b在同一介質(zhì)中傳播，a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負(fù)方向傳播，波速均為υ=4m/s，a的振幅為5cm，b的振幅為10cm。在t=0時(shí)刻兩列波的圖像如圖所示。求：

(i)這兩列波的周期；

(ii)x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=2.25s時(shí)的位移。

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