【題目】如圖所示，一矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)從矩形區(qū)域ad邊中點O射出與Od邊夾角為30°、速度大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力忽略不計，求：

(1)粒子能從ab邊上射出磁場的v0的大小范圍；

(2)粒子在磁場中運動的最長時間和在這種情況下粒子從磁場中射出所在邊上位置的范圍。

【答案】(1) (2)，距O點上方的范圍內(nèi)

【解析】

（1）畫出從O點射入磁場的粒子運動軌跡的動態(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，射到ab邊上的A點，此時軌跡圓心為O1，則

r1－r1sin30°＝

軌跡半徑

r1＝L

即O1點在ab上。

由

得最大速度

。

軌跡與ab邊相切時，恰不能從ab邊射出，切點為ab邊上的B點，此時軌跡圓心為O2，則

r2＋r2sin30°＝

軌道半徑

r2＝，

由得

所以粒子能夠從ab邊射出的速度范圍為：

（2）由可知，所有粒子的運動周期相同，當(dāng)運動軌跡所對的圓心角最大時，運動時間最長。當(dāng)粒子從ad邊射出時，時間均相等，且為最長時間，因轉(zhuǎn)過的圓心角為300°，所以最長時間：

。

當(dāng)運動軌跡恰與ab邊相切時，恰能從ad邊射出，設(shè)射出點為C，則射出的范圍為

OC＝r2＝。

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，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為。R1為定值電阻，R2為滑動變阻器、B為水平放置的平行金屬板，L為小燈泡，電表均為理想電表。開關(guān)S閉合后，A、B板間有一帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動變阻器的觸頭P向下滑動的過程中

A.電壓表的示數(shù)增大B.油滴向上加速運動

C.板上的電荷量減少D.兩表示數(shù)變化量的比值變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，桌子靠墻固定放置，用一塊長L1＝1.0 m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面距地面H＝0.8 m，桌面總長L2＝1.5 m，斜面與水平桌面的傾角θ可在0～60°間調(diào)節(jié)后固定，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.05，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2未知，忽略物塊在斜面與桌面交接處的機(jī)械能損失，不計空氣阻力．(重力加速度取g＝10 m/s2；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1) 求當(dāng)θ＝30°時，物塊在斜面上下滑的加速度的大�。�(可以用根號表示)

(2) 當(dāng)θ增大到37°時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2；

(3) μ2取第(2)問中的數(shù)值，當(dāng)θ角為多大時物塊落地點與墻面的距離最大，最大距離xm是多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在勻強(qiáng)電場中靜止釋放，小球沿斜向左下做直線運動，如圖所示，直線為其運動軌跡，軌跡與水平方向的夾角為θ。下列說法正確的是

A.電場方向可能沿軌跡向下

B.電場方向可能水平向右

C.電場力對小球一定做功

D.電場力的最小值為mg cos θ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是平行板電容器的兩金屬板，其中B板接地，現(xiàn)在閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電液滴恰好靜止于AB板間的P點。下列說法正確的是

A.若保持開關(guān)S閉合，將A板向左邊移動一段距離，液滴將向下運動.

B.若保持開關(guān)S閉合，將A板向上移動一小段距離，P點的電勢升高

C.若斷開開關(guān)S，將A板向上移動一段距離，液滴仍保持靜止

D.若斷開開關(guān)S，將A板向左移動一小段距離，P點電勢升高

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示，等離子體高速噴射到加有強(qiáng)磁場的管道內(nèi)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向A、B兩金屬板偏轉(zhuǎn)，形成直流電源對外供電．則(　　)

A. 僅減小兩板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動勢將增大

B. 僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)的電動勢將減小

C. 僅增加負(fù)載的阻值，發(fā)電機(jī)的輸出功率將增大

D. 僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)的總功率將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，兩顆不同的子彈A、B從木塊兩側(cè)同時射入木塊，最終都停在木塊內(nèi)，這一過程中木塊始終保持靜止。若子彈A射入的深度大于子彈B射入的深度，則（　　）

A. 子彈A的質(zhì)量一定比子彈B的質(zhì)量大

B. 入射過程中子彈A受到的阻力比子彈B受到的阻力大

C. 子彈A在木塊中運動的時間比子彈B在木塊中運動的時間長

D. 子彈A射入木塊時的初動能一定比子彈B射入木塊時的初動能大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個彈性球A和B放在光滑的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量分別為m1和m2其中m1=1kg�，F(xiàn)給A球一個水平向右的瞬時沖量，使A、B球發(fā)生彈性碰撞，以此時刻為計時起點，兩球的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖示信息可知

A. B球的質(zhì)量m2=2kg

B. 球A和B在相互擠壓過程中產(chǎn)生的最大彈性勢能為4.5J

C. t3時刻兩球的動能之和小于0時刻A球的動能

D. 在t2時刻兩球動能之比為Ek1︰Ek2=1︰8

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，abcd是一粗細(xì)均勻、電阻為R、邊長為L的正方形線框，放在傾角為、足夠長的光滑斜面頂端，有界磁場方向垂直于斜面向上，寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ef、gh為其上、下邊界，上邊界ef與cd邊相距為d0，ab、cd、ef、gh均與斜面的底邊平行�，F(xiàn)將正方形線框從圖示位置由靜止釋放，ab邊進(jìn)入磁場時，線框剛好勻速運動。求：

（1）ab邊進(jìn)入磁場時，線框的速度大��；

（2）在線框進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中，通過線框某一橫截面的電荷量；

（3）在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，cd邊中產(chǎn)生的電能；

（4）若線框釋放的初始位置稍稍降低，請在圖乙中定性畫出線框在斜面上運動的v＝t圖像，并作簡要說明。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案