【題目】在xOy平面內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.01T，其中有一半徑為R＝0.lm的無磁場圓形區(qū)域，圓心在原點O（0，0），如圖所示。位于直線：x＝一0.3m上的粒子源可以沿直線移動，且沿x軸正向發(fā)射質(zhì)量m＝1.0×10－14kg、電荷量q＝一1.0×10－6C、速率v＝4.0×105m/s的粒子，忽略粒子間的相互作用，不計粒子的重力。

（1）求從粒子源發(fā)射的粒子運動到圓形區(qū)域所用的最短時間。

（2）在直線x＝－0.3m上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子才能進人圓形區(qū)域？

（3）若在直線x＝－0.3m處放置一足夠長的熒光屏，將上述粒子源放在原點O，僅改變發(fā)射粒子的速度方向，求粒子能打中熒光屏最高點的縱坐標(biāo)ym。

【答案】（1） （2）0≤y≤0.8m （3）0.4m

【解析】（1）設(shè)粒子在磁場中勻速圓周運動的半徑為r，

由牛頓第二定律，解得

如圖1所示，經(jīng)過（－0.1m，0）的粒子進入圓形區(qū)域的時間最短，由幾何關(guān)系得

由圓周運動公式，，聯(lián)立解得：（或0.52×10－６s）

（2）如圖2所示，在A1點發(fā)射的粒子恰好能進人圓形區(qū)域。由幾何關(guān)系

，，解得

如圖2所示，在A2點發(fā)射的粒子恰好能進入圓形區(qū)域，由幾何關(guān)系，

解得：（即A2與M重合)

綜上，在直線x=－0.3m上，0≤y≤0.8m范圍內(nèi)發(fā)射的粒子才能進入圓形區(qū)域。

（3）粒子從原點O（0，0）發(fā)射，初速度方向與x軸負方向成角，軌跡與熒光屏相切與D點（一0.3，y）。由幾何關(guān)系

解得

而，解得：

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】如圖示，在一平靜水面上建立xOy坐標(biāo)系，甲、乙兩波源分別在O1和O2位置先后以5Hz的頻率上下振動，圖中A、B為某一時刻兩波剛到達的位置。波傳播過程中能量損耗不計。圖示時刻x=0.4m處的質(zhì)點沿振動方向的位移為零，速度向下。已知水波的波速為0.5m/s，振幅均為2cm，兩波源起振方式相同，則下列說法正確的是

A. 再經(jīng)0.5s，兩波都到達x=0.9m處

B. 波源O1比O2開始振動的時間早0.4s

C. 若某點為振動加強點，則該點位移始終為4cm

D. 圖示時刻x=0.46m處的質(zhì)點振動方向向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生了→b→c→d→的循環(huán)，其p－圖象如圖所示。其中線段以b的延長線過坐標(biāo)原點，線段cd與橫軸平行，線段d與縱軸平行。下列說法正確的是_____

A．→b的過程中，氣體溫度不變

B．b→c的過程中，氣體內(nèi)能增加

C．c→d的過程中，氣體對外界做功

D．d→的過程中，氣體放出熱量

E．整個循環(huán)過程，氣體放出熱量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個小燈泡上標(biāo)有“2V，3W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I﹣U圖線，有下列器材供選用：

A．電源（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
C．電流表（0～2A，內(nèi)阻約0.4Ω）
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．電壓表（0～10V，內(nèi)阻約20kΩ）
F．滑動變阻器（0～5Ω，額定電流3A）
G．滑動變阻器（0～500Ω，額定電流2A）H．開關(guān)、導(dǎo)線
（1）實驗中電流表應(yīng)選用 ， 電壓表應(yīng)選用 ． 為使實驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用（用序號字母表示）．
（2）實驗中，電壓表的示數(shù)如圖1，圖中U=V．
（3）實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到了小燈泡的I﹣U圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）請根據(jù)實驗要求，在圖3方框內(nèi)畫出電路圖．

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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足夠長的斜面體始終靜止在粗糙的水平面上，斜面體的兩個斜面均是光滑的，頂角為900，兩個斜面的傾角分別為α、β，且α>β。兩個質(zhì)量均為m的物體P、Q（可視為質(zhì)點）分別在沿斜面向上的力F1、F2的作用下均緩慢向上移動。重力加速度為g。則以下說法中正確的是(　 　)

A. M對P作用力大小為mg

B. 地面對斜面體的支持力大小等于(M＋m)g

C. 水平地面對斜面體有水平向左的靜摩擦力

D. 地面對斜面體的支持力大小等于Mg＋2mg sinα cosβ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩汽車在某平直公路上做直線運動，某時刻經(jīng)過同一地點，從該時刻開始計時，其v－t圖象如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息可知( )

A. 從t＝0時刻起，開始時甲在前，6 s末乙追上甲

B. 從t＝0時刻起，開始時甲在前，在乙追上甲前，甲、乙相距最遠為12.5 m

C. 8 s末甲、乙相遇，且距離t＝0時的位置45 m

D. 在0～4 s內(nèi)與4～6 s內(nèi)甲的平均速度相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直直面的勻強磁場，三個比荷相同的帶電粒子，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，a、b、c是三個粒子射出磁場的位置。若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是

A. 從a處射出的粒子動能可能最大

B. 從c處射出粒子角速度最小

C. 從c處射出粒子在磁場中運動時間最長

D. 它們做圓周運動的周期Ta＜Tb＜Tc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列橫波沿x軸傳播，傳播方向未知，t時刻與t + 0.4 s時刻波形相同，兩時刻在x軸上－3 m ～ 3 m的區(qū)間內(nèi)的波形如圖所示。下列說法中正確的是_______。

A．該波的速度為10 m/s

B．質(zhì)點振動的最小頻率為2.5 Hz

C．在t + 0.2 s時刻，x = 3 m處的質(zhì)點正在經(jīng)過x軸

D．若波沿x軸正方向傳播，處在O點的質(zhì)點會隨波沿x軸正方向運動

E．t時刻，x = 1 m處的質(zhì)點的振動速度大于x = 2 m處的質(zhì)點的振動速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】使兩個完全相同的金屬小球（均可視為點電荷）分別帶上﹣3Q和+5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1 ． 現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2 ． 則F1與F2之比為（ ）
A.2：1
B.4：1
C.16：1
D.60：1

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