【題目】如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在ad邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角、大小為v0(未知量)的帶正電粒子，己知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計(jì)，求:

(1)若粒子恰好不能從磁場下邊界射出，求粒子的入射速度大小v01；

(2)若粒子能從ad邊射出，求粒子的入射速度大小v02的取值范圍。

【答案】（1） （2）v20≤

【解析】

（1）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，求出粒子軌道半徑，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的速度．（2）若粒子能從ad邊射出，則討論臨界條件是粒子的軌跡與ab相切，由幾何關(guān)系找到半徑，然后求解能從ad邊射出時(shí)速度的最大值.

（1）粒子恰好不能從磁場下邊界射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與dc相切，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何知識(shí)得：r-rcos53°=L，
粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，
由牛頓第二定律得：qv10B=m，
解得：v10=；

（2）當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與ab相切時(shí)粒子恰好從ad邊射出，此時(shí)r′+r′sin370=L

解得；

由牛頓第二定律得：qv20B=m，
解得：v20=；

若粒子能從ad邊射出，粒子的入射速度大小v02的取值范圍為：v20≤。

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】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P1，它在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力f大小恒定，汽車在水平路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，最大速度為v，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。則汽車（ ）

A. 開始汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻速度達(dá)到v，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 開始汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻后做加速度逐漸減小的直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 開始時(shí)汽車牽引力逐漸增大，t1時(shí)刻牽引力與阻力大小相等

D. 開始時(shí)汽車牽引力恒定，t1時(shí)刻后做牽引力逐漸減小，速度達(dá)到v后牽引力與阻力大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，質(zhì)量為ma的a球置于地面上，質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放。當(dāng)b球擺過的角度為90°時(shí)，a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱�，下列結(jié)論正確的是( )

A.

B.

C. 若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過的角度為小于90°的某值時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

D. 若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過的角度大于90°時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0和t=0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。己知該波的周期T>0.20 s。下列說法正確的是______

A．波速為0.40 m/s

B．波長為0.08 m

C．x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70 s時(shí)位于波谷

D．x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12 s時(shí)位于波谷

E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?/span>0.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)度最高的材料，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。用石墨烯制作的“太空電梯”纜線，使人類進(jìn)入太空成為可能．假設(shè)從赤道上空與地球同步的太空站豎直放下由石墨烯材料做成的太空電梯，固定在赤道上，這樣太空電梯隨地球一起旋轉(zhuǎn)，如圖所示．關(guān)于太空電梯倉停在太空電梯中點(diǎn)P時(shí)，下列對(duì)于太空電梯倉說法正確的是( )

A. 處于平衡狀態(tài)

B. 向心加速度比同高度衛(wèi)星的小

C. 速度比第一宇宙速度大

D. 上面的乘客處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一通電螺線管放在光滑桌面上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的正上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線固定且通以方向?yàn)橛?/span>a到b的電流，則螺線管受磁場力后的情況為（　�。�

A. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)桌面壓力減小

B. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)桌面壓力增大

C. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)桌面壓力增大

D. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)桌面壓力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入某點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)過電場中的a、b兩點(diǎn)，其中a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為Ea，方向與ab連線成30°角；b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為Eb，方向與ab連線成60°角，粒子只受電場力的作用。下列說法中正確的是

A. 點(diǎn)電荷Q帶正電

B. a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

C. 從a到b，系統(tǒng)的電勢(shì)能減小

D. 粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電阻和電阻率的說法中，正確的是（ ）

A．導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過時(shí)才有電阻

B．由R=可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比

C．某些金屬合金和化合物的電阻率隨溫度的降低突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象

D．將一根導(dǎo)線等分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，下列做法正確的是________．

A. 應(yīng)使用220V的交變電流

B. 使用時(shí)應(yīng)當(dāng)先放開小車，讓其運(yùn)動(dòng)起來，再接通電源

C. 也可以用干電池作為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D. 每打完一條紙帶要及時(shí)切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

（2）若實(shí)驗(yàn)中的所用交流電源的頻率為50Hz時(shí)，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上O、A、B、C…，量得A與B兩點(diǎn)間的距離x1＝39mm，B與C兩點(diǎn)間的距離x2＝47mm，則在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為______m/s；小車的加速度為________m/s2.

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