【題目】如圖所示，在豎直面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)水平直徑上有一點(diǎn)P，P到圓心O的距離為，在P點(diǎn)處有一個(gè)發(fā)射正離子的裝置，能連續(xù)不斷地向豎直平面內(nèi)的各方向均勻地發(fā)射出速率不同的正離子. 已知離子的質(zhì)量均為m，電荷量均為q，不計(jì)離子重力及離子間相互作用力，求：

（1）若所有離子均不能射出圓形磁場(chǎng)區(qū)域，求離子的速率取值范圍；

（2）若離子速率大小，則離子可以經(jīng)過(guò)的磁場(chǎng)的區(qū)域的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差是多少。

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：

如圖所示，若所有離子均不能射出圓形磁場(chǎng)區(qū)域，則

故

（2）當(dāng)離子速率大小時(shí)，由（1）式可知此時(shí)離子圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

離子經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，

由幾何關(guān)系知：得

由幾何關(guān)系知：

故最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】分子力F、分子勢(shì)能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲、乙兩條曲線所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能EP=0).下列說(shuō)法正確的是( )

A. 甲圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線

B. 隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大

C. 若分子間的距離r增大，則分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大

D. 在r<r0階段,分子力減小時(shí),分子勢(shì)能也一定減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。兩個(gè)相同的小車(chē)放在光滑水平板上，前端各系一條細(xì)繩，繩的另一端通過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)，盤(pán)中可放砝碼。小盤(pán)和砝碼所受的重力，等于使小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的力。因此，增減小盤(pán)中的砝碼就可以改變小車(chē)受到的合力。兩個(gè)小車(chē)后端各系一條細(xì)線，用一個(gè)黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上，使小車(chē)靜止。抬起黑板擦，兩個(gè)小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，按下黑板擦，兩個(gè)小車(chē)同時(shí)停下來(lái)，用刻度尺測(cè)出兩個(gè)小車(chē)通過(guò)的位移分別為x1和x2，兩小車(chē)質(zhì)量相等，小盤(pán)和小盤(pán)中的砝碼總質(zhì)量分別為m1和m2。

①兩小車(chē)加速過(guò)程中加速度大小之比為_______；

②為了驗(yàn)證加速度與力成正比，只需驗(yàn)證表達(dá)式_______成立。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室研究小球在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，其實(shí)驗(yàn)裝置正視圖如圖所示，小球通過(guò)一條細(xì)線掛在細(xì)桿上，原來(lái)小球靜止，該同學(xué)在最低點(diǎn)輕推了一下小球后，小球只是在豎直面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)，此人抓住小球讓它仍停在最低點(diǎn)，然后使勁推了一下，小球則繞細(xì)桿做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，細(xì)線始終處于伸直狀態(tài)，假設(shè)小球質(zhì)量m，細(xì)線長(zhǎng)L，輕推時(shí)做功W，重推時(shí)做功4W，則W的值可能是：

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物體在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離后停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）. 從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.（不計(jì)空氣阻力，g=10. 0m/s2）

（1）通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷重物在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)__________和__________之間某時(shí)刻落地.

（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的速度大小v3=__________（保留三位有效數(shù)字）

（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=__________m/s2. （保留三位有效數(shù)字）

（4）物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為__________，物塊與重物質(zhì)量比為__________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一平臺(tái)到地面的高度為h=0.45m,質(zhì)量為M=0.3kg的木塊放在平臺(tái)的右端，木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。地面上有一質(zhì)量為m=0.1kg的玩具青蛙距平臺(tái)右側(cè)的水不距離為=1.2m,旋緊發(fā)條后釋放，讓玩具青蛙斜向上跳起，當(dāng)玩具青蛙到達(dá)木塊的位置時(shí)速度恰好沿水不方向，玩具青蛙立即抱住木塊并和木塊一起滑行。巳知木塊和玩具青蛙均可視為質(zhì)點(diǎn)，玩具青蛙抱住木塊過(guò)程時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 玩具青蛙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.3s

B. 玩具青蛙在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2s

C. 玩具青蛙起跳時(shí)的速度大小為3m/s

D. 木塊開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的速度大小為1m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

(1)測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖甲所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為d=________mm。

(2)用多用電表粗略測(cè)量一段金屬絲的電阻:將選擇開(kāi)關(guān)撥到“×1”擋，然后按正確的操作步驟測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，指針的位置如圖乙所示，則金屬絲阻值的測(cè)量值為R=________。

(3)為了較準(zhǔn)確測(cè)量該段金屬絲的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)室還提供了如下器材：

A.電源E:電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻不計(jì)

B.電壓表V:量程為015V，內(nèi)阻約為6k

C.電流表A1:量程為。100mA,內(nèi)阻r1約為10

D.電流表A2:量程為0500uA，內(nèi)阻r2=1000

E.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值為5，額定電流為2A

F.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值為1k，額定電流為0.1A

定值電阻R3=2000

定值電阻R4=500

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干

①為了提高電阻的測(cè)量精度，電表應(yīng)該選用______;滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用_______;定值電阻應(yīng)該選用___________。（填所選器材后的代號(hào)）

②現(xiàn)要求測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)無(wú)系統(tǒng)誤差，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫(huà)出電路原理圖并標(biāo)出 所選器材符號(hào)________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是______________。

A. 簡(jiǎn)諧橫波的頻率和波上質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率相同

B. 變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)

C. 做單色光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，雙縫到屏的距離一定，雙縫間距離越大亮條紋間的距離越大

D. 波長(zhǎng)略大于障礙物的尺寸時(shí)，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

E. 單擺的周期與擺長(zhǎng)無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ是間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R/2的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則( )

A. 通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/span>P-R-M

B. ab兩點(diǎn)間的電壓為BLv

C. a端電勢(shì)比b端高

D. 外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案