【題目】如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢高于N板電勢.現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計，粒子從極板M的中央小孔S1處射入電容器，穿過小孔S2后從距三角形A點a的P處垂直AB方向進入磁場，試求：

(1)粒子到達(dá)小孔S2時的速度；

(2)若粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件？

【答案】(1) （2）≤B＜

【解析】(1) 帶電粒子在電場中運動時由動能定理得： ，解得粒子進入磁場時的速度大小為 ；

(2) 粒子從進入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達(dá)BC邊界，如圖所示，

設(shè)此時的磁感應(yīng)強度為B1，根據(jù)幾何關(guān)系有此時粒子的軌道半徑為，由牛頓第二定律可得，由以上兩式解得，

粒子從進入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達(dá)AC邊界，如圖所示，

設(shè)此時的磁感應(yīng)強度為B2，根據(jù)幾何關(guān)系有： ，由牛頓第二定律可得： ，

由以上兩式解得，總上所述要使粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足： 。

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】我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運行；然后經(jīng)過一系列過程，在離月面4 m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對于月球靜止)；最后關(guān)閉發(fā)動機，探測器自由下落。已知探測器的質(zhì)量約為1.3×103 kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小約為9.8 m/s2。則此探測器(　　)

A. 在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9 m/s

B. 懸停時受到的反沖作用力約為2×103 N

C. 從離開近月圓軌道到著陸這段時間內(nèi)，機械能守恒

D. 在近月圓軌道上運行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的線速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(10分). “┙”型滑板，（平面部分足夠長），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計的小物體，小物體與板面的摩擦不計，整個裝置處于場強為E的勻強電場中，初始時刻，滑板與小物體都靜止，試求：

(1)釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前小物體的速度v1多大？

(2)若小物體與A壁碰后相對水平面的速度大小為碰前的，碰撞時間極短，則碰撞后滑板速度多大？（均指對地速度）

(3)若滑板足夠長，小物體從開始運動到第二次碰撞前，電場力做功為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板M、N之間的距離為d，其中勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向外，有帶電量相同的正、負(fù)離子組成的等離子束，以速度v沿著水平方向由左端連續(xù)射入，電容器的電容為C，當(dāng)S閉合且電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，平行金屬板M、N之間的內(nèi)阻為r，電容器的帶電量為Q，則下列說法正確的是（ ）

A．當(dāng)S斷開時，電容器的充電電荷量Q>CBdv

B．當(dāng)S斷開時，電容器的充電電荷量Q＝CBdv

C．當(dāng)S閉合時，電容器的充電電荷量Q＝CBdv

D．當(dāng)S閉合時，電容器的充電電荷量Q>CBdv

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖 所示，在水平面上固定著三個完全相同的木塊，一子彈以水平速度v射入木塊，若子彈在木塊中做勻減速直線運動，當(dāng)穿透第三個木塊時速度恰好為零，則子彈依次射入每個木塊時的速度比和穿過每個木塊所用的時間比分別為（　 �。�

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向內(nèi)。有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為α。以下說法正確的是

A. 若r=2R，則粒子在磁場中運動的最長時間為

B. 若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有關(guān)系成立

C. 若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為

D. 若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角α為150°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有三個質(zhì)量相等、分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子從兩水平放置的金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度先后射入電場中，最后分別打在正極板的C、B、A處，則

A. 三種粒子在電場中運動時間相同

B. 三種粒子在電場中的加速度為aA>aB>aC

C. 三種粒子到達(dá)正極板時動能

D. 落在C處的粒子帶正電，落在B處的粒子不帶電，落在A處的粒子帶負(fù)電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源�，F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：

(1)通過導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小和方向；

(3)導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】年月我國宇航員在天宮一號空間站中進行了我國首次太空授課活動，展示了許多在地面上無法實驗的實驗現(xiàn)象，假如要在空間站再次進行授課活動，下列我們曾在實驗室中進行的實驗，若移到空間站也能夠?qū)嶒灢僮鞯挠校?/span> ）

A. 利用托盤天平測質(zhì)量 B. 測定單擺做簡諧運動的周期

C. 利用自由落體驗證機械能守恒定律 D. 利用彈簧測力計測拉力

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同步練習(xí)冊答案