【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從ad邊的中心O點(diǎn)處，垂直磁場(chǎng)方向射入一速度為v0的帶正電粒子，v0與ad邊的夾角為30°．已知粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，ad邊長(zhǎng)為L，不計(jì)粒子的重力．

（1）求要使粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)，v0的大小范圍．

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？在這種情況下，粒子將從什么范圍射出磁場(chǎng)？

【答案】（1）（2）t＝； L．

【解析】、（1）畫出從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的動(dòng)態(tài)圓，能夠從ab邊射出的粒子的臨界軌跡如圖所示；

軌跡與dc邊相切時(shí)，射到ab邊上的A點(diǎn)，此時(shí)軌跡圓心為O1，則軌道半徑r1=L，由qv0B=m，得最大速度v0=．

軌跡與ab邊相切時(shí)，射到ab邊上的B點(diǎn)，此時(shí)軌跡圓心為O2，則軌道半徑r2=，由qv0B=m，得最小速度v0=．

所以粒子能夠從ab邊射出的速度范圍為：．

（2）當(dāng)粒子從ad邊射出時(shí)，時(shí)間均相等，且為最長(zhǎng)時(shí)間，因轉(zhuǎn)過的圓心角為300°，所以最長(zhǎng)時(shí)間：tm=T=，射出的范圍為：OC=r2=．

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】如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ad且相互絕緣．當(dāng)MN中電流突然增大時(shí)，下列說法正確的是

A. 線圈所受安培力的合力方向向左

B. 線圈所受安培力的合力方向向右

C. 線圈中感應(yīng)電流的方向是abcda

D. 線圈中感應(yīng)電流的方向是adcba

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E′的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略．一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則(　 　)．

A. 平行板電容器的電容將變小

B. 靜電計(jì)指針張角變小

C. 帶電油滴的電勢(shì)能將減少

D. 若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一圓柱形汽缸直立在地面上，內(nèi)有一具有質(zhì)量而無(wú)摩擦的絕熱活塞，把汽缸分成容積相同的A、B兩部分，如圖所示，兩部分氣體溫度相同，都是T0＝27 ℃，A部分氣體壓強(qiáng)PA0＝1.0×105 Pa，B部分氣體壓強(qiáng)PB0＝2.0×105 Pa.現(xiàn)對(duì)B部分的氣體加熱，使活塞上升，使A部分氣體體積減小為原來的2/3.求此時(shí)：

(1)A部分氣體的壓強(qiáng)pA；

(2)B部分氣體的溫度TB.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，閉合開關(guān)S后，A燈與B燈均發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，以下說法中正確的是

A．A燈變亮

B．B燈變亮

C．電源的輸出功率可能減小

D．電源的總功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖(a)所示．光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測(cè)器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被遮擋．已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈．若某段時(shí)間Δt內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖(b)所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片

A. 轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為

B. 轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為

C. 轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為

D. 轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自行車是我們常用的交通工具。如圖所示，是自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。假設(shè)腳踏板每2s轉(zhuǎn)1圈(這個(gè)周期用T1表示)，某同學(xué)想要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大，該同學(xué)先在圖中標(biāo)出了三個(gè)半徑r1、r2、r3，并用這些量導(dǎo)出了自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式。然后，該同學(xué)用自已的自行車，實(shí)際測(cè)量這些數(shù)據(jù)，并計(jì)算出前進(jìn)速度的大小，然后實(shí)測(cè)自行車的速度。對(duì)比一下，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)速度差別還比較大。

（1）請(qǐng)你寫出該同學(xué)導(dǎo)出的自行車速度的表達(dá)式（用T1、r1、r2、r3，及有關(guān)常數(shù)來表示）_____________；

（2）請(qǐng)你幫他分析一下，“差別比較大”的原因可能有哪些？（至少說出兩條）______________________________；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根光滑的足夠長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌曲ab、cd平行置于豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時(shí)速度恰好達(dá)到最大速vm。重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中，通過金屬棒MN的電荷量q。

(3)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中，電阻R上產(chǎn)生電熱QR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，由一臺(tái)內(nèi)阻為的發(fā)電機(jī)向全校22個(gè)教室（每個(gè)教室有“， ”的白熾燈9盞）供電，如果輸電線的總電阻，升壓變壓器和降壓變壓器（都認(rèn)為是理想變壓器）的匝數(shù)比分別是和，每個(gè)教室的白熾燈都正常發(fā)光，求：

（1）輸電線的損失功率是多大？

（2）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)是多大？

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