【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，半圓弧的圓心坐標(biāo)為，圓弧與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)。在坐標(biāo)原點(diǎn)有一粒子源，可以向坐標(biāo)平面內(nèi)射出質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶負(fù)電的粒子，不計(jì)粒子重力。

若粒子源沿x軸正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場(chǎng)，則粒子的速率最大是多少？

若粒子源向坐標(biāo)平面內(nèi)各個(gè)方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場(chǎng)，則粒子的速率最大又是多少？

【答案】（1） （2）

【解析】

根據(jù)“不計(jì)重力的粒子飛出磁場(chǎng)”可知，本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題 ，根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用軌跡特點(diǎn)找到臨界條件，列式分析推斷.

(1)若粒子源沿x軸正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場(chǎng)，則速率最大的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:

由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

由牛頓第二定律，可知

解得：

(2)若粒子源向坐標(biāo)平面內(nèi)各個(gè)方向射出地率相同的粒子，粒子做圓動(dòng)的半徑相同，

則最容易從直徑PQ射出的粒子源沿y軸正方向射出，該粒子剛好不從PQ射出的軌跡如圖所示:

由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

由牛頓第二定律，可知

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）地球表面附近的物體由于地球吸引而受到重力作用，準(zhǔn)確測(cè)量重力加速度g值對(duì)于許多科學(xué)研究都有著重要意義。如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置，是利用單擺測(cè)定重力加速度。

①寫(xiě)出單擺的周期公式，并據(jù)此推導(dǎo)g的表達(dá)式___________；

②若分別測(cè)出一系列擺長(zhǎng)L及其對(duì)應(yīng)的周期T，以擺長(zhǎng)L為橫軸，以周期的平方T2為縱軸作出T2—L圖像（題中未畫(huà)出），通過(guò)圖像斜率k，即可得到重力加速度g值。

a．請(qǐng)寫(xiě)出重力加速度g和k的關(guān)系式___________

b．若在實(shí)驗(yàn)中無(wú)法測(cè)出小球直徑d，只能測(cè)出擺線長(zhǎng)L0，請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出T2—L0圖像，并寫(xiě)出與橫、縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)___________。

（2）地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力可以認(rèn)為是通過(guò)“場(chǎng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度定義為，根據(jù)定義式還可以得到點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為，兩個(gè)式子的物理意義有所不同。請(qǐng)你用類比的方法，寫(xiě)出地球“引力場(chǎng)強(qiáng)度”的表達(dá)式，并對(duì)其中的物理量做出說(shuō)明___________。

（3）對(duì)于g的兩個(gè)單位：N/kg與m/s2，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出兩個(gè)單位對(duì)應(yīng)的物理量g有何區(qū)別___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的, 半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質(zhì)量為m小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)A點(diǎn)獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度大小為g。在此過(guò)程中

A. 小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)

B. 小球第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為

C. 小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到圓環(huán)的彈力大小為

D. 小球與圓環(huán)間因摩擦產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，很多極限運(yùn)動(dòng)都是由滑板運(yùn)動(dòng)延伸而來(lái)。如圖所示是一個(gè)滑板場(chǎng)地，OP段是光滑的1/4圓弧軌道，半徑為0.8 m。PQ段是足夠長(zhǎng)的粗糙水平地面，滑板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2�；迨植戎�A從O點(diǎn)由靜止滑下，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，立即向前起跳�；迨蛛x開(kāi)滑板A后，滑板A以速度v1=2 m/s返回，滑板手落到前面相同的滑板B上，并一起向前繼續(xù)滑動(dòng)。已知滑板質(zhì)量是m=5 kg，滑板手的質(zhì)量是滑板的9倍，滑板B與P點(diǎn)的距離為△x=3 m，g= 10 m/s2。（不考慮滑板的長(zhǎng)度以及人和滑板間的作用時(shí)間）求：

(l)當(dāng)滑板手和滑板A到達(dá)圓弧軌道末端P點(diǎn)時(shí)滑板A對(duì)軌道的壓力；

(2)滑板手落到滑板B上瞬間，滑板B的速度；

(3)兩個(gè)滑板間的最終距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材供選擇：

A.待測(cè)小燈泡“、”

B.電流表量程3A，內(nèi)阻約為

C.電流表量程，內(nèi)阻約為

D.電壓表量程，內(nèi)阻約為

E.滑動(dòng)變阻器最大阻值為，額定電流

F.滑動(dòng)變阻器最大阻值為，額定電流

G.電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)

H.電鍵及導(dǎo)線等

為了使實(shí)驗(yàn)完成的更好，電流表應(yīng)選用______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。只需填器材前面的字母即可

請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖________.

某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中，描繪出如圖甲所示的小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷圖乙中正確的是______圖中P為小燈泡的功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，需測(cè)量一個(gè)“2．5V，0．3A”的小燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流�，F(xiàn)有如下器材：

直流電源（電動(dòng)勢(shì)3．0V，內(nèi)阻不計(jì)）

電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0．1Ω）

電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）

電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）

電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0~1kΩ，額定電流300mA）

①在該實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選擇____________（填“A1”或“A2”），電壓表應(yīng)選擇____________（填“V1”或“V2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇____________（填“R1”或“R2”）。

②為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

③下表是學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的數(shù)據(jù)，某同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上已畫(huà)出除了第6組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，請(qǐng)你在I-U圖象上畫(huà)出第6組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并作出該小燈泡的伏安特性曲線。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

I（A）

0

0．10

0．13

0．15

0．16

0．18

0．19

0．20

0．23

0．25

0．27

<>0．28

0．30

U（V）

0

0．10

0．20

0．30

0．40

0．60

0．80

1．00

1．40

1．80

2．00

2．20

2．50

④實(shí)驗(yàn)中，如果把這個(gè)小燈泡和一個(gè)阻值為9Ω的定值電阻串聯(lián)在電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω的直流電源上。則小燈泡消耗的實(shí)際功率約為_(kāi)_________W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，傾角為，在導(dǎo)軌頂端連接一阻值為的定值電阻。質(zhì)量為、電阻也為r的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌跨放在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。讓金屬桿ab從圖示位置由靜止釋放，到達(dá)cd位置時(shí)達(dá)到最大速度，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為求：

金屬桿ab在傾斜導(dǎo)軌上滑行的最大速度；

金屬桿ab在導(dǎo)軌上從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到cd位置的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻的電荷量，求這段時(shí)間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量m=4×10－10kg電荷量q=2×10－9C的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)(－1m，0)點(diǎn)由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)。則該粒子運(yùn)動(dòng)的周期為

A. s B. 0.6s C. 0.1 D. s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量m＝7.0×104kg的飛機(jī)起飛前在直道上滑行，此過(guò)程可看成勻變速直線運(yùn)動(dòng)，每隔10s飛機(jī)的瞬時(shí)速度如圖所示，g＝10m/s2.求：

(1) 飛機(jī)的重力；

(2) 飛機(jī)瞬時(shí)速度為60m/s時(shí)的動(dòng)能；

(3) 飛機(jī)從30m/s加速至90m/s的過(guò)程中滑行的位移.

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同步練習(xí)冊(cè)答案