【題目】如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在區(qū)域中心處有一粒子源P，粒子源P沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的質(zhì)量為m、電荷量為q、速度為v的相同粒子，不計粒子的重力及粒子間的作用力，問：

(1)若要使所有粒子都無法射出磁場區(qū)域，求區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度的最小值B0；

(2)若區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B0，求該區(qū)域內(nèi)沒有粒子到達的地方的面積；

(3)若區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度，求能從邊界逸出的粒子數(shù)與P點射出的總粒子數(shù)的比值k。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)如圖

由幾何關(guān)系知粒子運動的軌道半徑

再由磁場中粒子運動規(guī)律

即

聯(lián)立解得

故區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度的最小值

(2)如圖

可知所有軌道的包絡(luò)線（虛線）為半徑為的圓，故粒子無法到達的地方的面積

(3)設(shè)此時粒子運動軌道半徑為，把

代入，解得

能夠從邊界逸出的粒子軌道如圖所示

由圖中幾何關(guān)系得

解得

兩邊界對應(yīng)的速度夾角

故

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ=10°的絕緣斜面上固定著兩條粗細均勻且相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌DE和GH，間距d=1m，每條金屬導(dǎo)軌單位長度的電阻r0=0.5Ω/m，DG連線水平，且DG兩端點接了一個阻值R=2Ω的電阻。以DG中點O為坐標(biāo)原點，沿斜面向上平行于GH方向建立x軸，在DG連線沿斜面向上的整個空間存在著垂直于斜面向上的磁場，且磁感應(yīng)強度大小B與坐標(biāo)x滿足關(guān)系B=（0.6+0.2x）T，一根長l=2m，電阻r=2Ω，質(zhì)量m=0.1kg的粗細均勻的金屬棒MN平行于DG放置，在拉力F作用下以恒定的速度v=1m/s從x=0處沿x軸正方向運動，金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸良好。g取10m/s2，sin10°=0.18，不計其它電阻。（提示：可以用F-x圖象下的“面積”代表力F所做的功）求：

(1)金屬棒通過x=1m處時的電流大��；

(2)金屬棒通過x=1m處時兩端的電勢差UMN；

(3)金屬棒從x=0到x=2m過程中，外力F做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為探究變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系的電路圖。已知原線圈匝數(shù)為400匝，副線圈“1”接線柱匝數(shù)為800匝，“2”接線柱匝數(shù)為200匝，ab端輸入的正弦交變電壓恒為U，電壓表V1、V2的示數(shù)分別用U1、U2表示�；�P置于滑動變阻器中點，則開關(guān)S（　�。�

A.打在“1”時，

B.打在“1”時，U1:U2=2:1

C.打在“2”與打在“1”相比，燈泡L更暗

D.打在“2”與打在“1”相比，ab端輸入功率更大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是（　�。�

A.已知氣體的摩爾質(zhì)量和阿伏伽德羅常數(shù)，可估算一個分子質(zhì)量

B.已知氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，可估算一個分子直徑

C.氣體壓強是因為氣體分子間表現(xiàn)為斥力

D.氣體壓強是因為氣體分子無規(guī)則運動撞擊器壁所致

E.一定質(zhì)量的理想氣體體積不變，溫度升高，壓強一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是置于水平面上的質(zhì)量M=1.0kg的絕緣板，它與水平面間動摩擦因數(shù)=0.10。位于磁場中的正方形金屬框abcd為動力源，其質(zhì)量m=1.0kg，邊長L=1.0m，電阻，金屬框與絕緣板間的動摩擦因數(shù)=0.40，為ad、bc的中線，在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的磁場，區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B1隨時間t變化如圖乙所示，cd邊恰好在磁場邊緣以外；區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B2隨時間/變化如圖丙所示，ab邊恰好在磁場邊緣以內(nèi)。若認為金屬框與絕緣板、絕緣板與地面間最大靜摩擦力均等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2，從t=0時刻由靜止釋放金屬框，則釋放金屬框瞬間（　�。�

A.金屬框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.0V

B.金屬框受到的安培力大小為8.0N

C.若金屬框不固定，金屬框的加速度大小為4m/s2

D.若金屬框固定在絕緣板上，其加速度大小為6m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年12月2日，“嫦娥三號”成為了全人類第一個在月球背面成功實施軟著陸的探測器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，“嫦娥三號”采取了近乎垂直的著陸方式。已知：月球半徑為R，表面重力加速度大小為g，引力常量為G，下列說法正確的是（ ）

A.“嫦娥三號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的過程中處于超重狀態(tài)

B.為了減小與地面的撞擊力，“嫦娥三號”著陸前的一小段時間內(nèi)處于失重狀態(tài)

C.“嫦娥三號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的周期約為T=

D.月球的密度為ρ=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的實驗中，小明設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，S2為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R0=4Ω。合上開關(guān)S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)Ⅰ的圖像，如圖乙所示，兩直線與縱軸的截距分別為3.00V、2.99V，與橫軸的截距分別為0.5A、0.6A。

(1)S2接1位置時，作出的U－I圖線是圖乙中的____________（選填“A”或“B”）線；測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是____________。

(2)由圖乙可知，干電池電動勢和內(nèi)阻的真實值分別為E真=____________，r真=____________。

(3)根據(jù)圖線求出電流表內(nèi)阻RA=____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：

①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；

②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置(如圖乙所示)；

④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置(如圖丙所示)；⑤測出所需要的物理量。

請回答：

(1)實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足_____________

(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有__________；(請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)

(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是： ______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的長木板C靜止在光滑水平面上，C的右端有一塊固定的檔板。質(zhì)量均為m的小滑塊A和B，分別以、2的速度從木板的左端和中間某一位置同時水平向右滑上木板C。滑塊A、B與木板間的動摩擦因數(shù)均相同。之后的運動過程中B曾以的速度與C的右檔板發(fā)生過一次彈性碰撞，重力加速度為g，則對整個運動過程，試求：

(1)滑塊A和B的最小速度；

(2)系統(tǒng)損失的機械能。

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