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【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內，有垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，半圓弧的圓心坐標為，圓弧與y軸相切于坐標原點。在坐標原點有一粒子源，可以向坐標平面內射出質量為m、電荷量大小為q的帶負電的粒子，不計粒子重力。

若粒子源沿x軸正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場，則粒子的速率最大是多少？

若粒子源向坐標平面內各個方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場，則粒子的速率最大又是多少？

【答案】（1） （2）

【解析】

根據“不計重力的粒子飛出磁場”可知，本題考查帶電粒子在磁場中運動的問題 ，根據勻速圓周運動規(guī)律，運用軌跡特點找到臨界條件，列式分析推斷.

(1)若粒子源沿x軸正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場，則速率最大的粒子運動軌跡如圖所示:

由幾何關系可知，粒子做圓周運動的半徑為

由牛頓第二定律，可知

解得：

(2)若粒子源向坐標平面內各個方向射出地率相同的粒子，粒子做圓動的半徑相同，

則最容易從直徑PQ射出的粒子源沿y軸正方向射出，該粒子剛好不從PQ射出的軌跡如圖所示:

由幾何關系可知，粒子做圓周運動的半徑為

由牛頓第二定律，可知

解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）地球表面附近的物體由于地球吸引而受到重力作用，準確測量重力加速度g值對于許多科學研究都有著重要意義。如圖1所示實驗裝置，是利用單擺測定重力加速度。

①寫出單擺的周期公式，并據此推導g的表達式___________；

②若分別測出一系列擺長L及其對應的周期T，以擺長L為橫軸，以周期的平方T2為縱軸作出T2—L圖像（題中未畫出），通過圖像斜率k，即可得到重力加速度g值。

a．請寫出重力加速度g和k的關系式___________

b．若在實驗中無法測出小球直徑d，只能測出擺線長L0，請在圖2中畫出T2—L0圖像，并寫出與橫、縱軸的交點坐標___________。

（2）地球對物體的萬有引力可以認為是通過“場”來實現的。在電場中，電場強度定義為，根據定義式還可以得到點電荷形成的電場場強為，兩個式子的物理意義有所不同。請你用類比的方法，寫出地球“引力場強度”的表達式，并對其中的物理量做出說明___________。

（3）對于g的兩個單位：N/kg與m/s2，請簡要寫出兩個單位對應的物理量g有何區(qū)別___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直面內固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的, 半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質量為m小球（視為質點）在圓環(huán)的內側A點獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達C點，重力加速度大小為g。在此過程中

A. 小球通過A點時處于失重狀態(tài)

B. 小球第一次到達C點時速度為

C. 小球第一次到達B點時受到圓環(huán)的彈力大小為

D. 小球與圓環(huán)間因摩擦產生的熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滑板運動是極限運動的鼻祖，很多極限運動都是由滑板運動延伸而來。如圖所示是一個滑板場地，OP段是光滑的1/4圓弧軌道，半徑為0.8 m。PQ段是足夠長的粗糙水平地面，滑板與水平地面間的動摩擦因數為μ=0.2�；迨植戎�A從O點由靜止滑下，到達P點時，立即向前起跳�；迨蛛x開滑板A后，滑板A以速度v1=2 m/s返回，滑板手落到前面相同的滑板B上，并一起向前繼續(xù)滑動。已知滑板質量是m=5 kg，滑板手的質量是滑板的9倍，滑板B與P點的距離為△x=3 m，g= 10 m/s2。（不考慮滑板的長度以及人和滑板間的作用時間）求：

(l)當滑板手和滑板A到達圓弧軌道末端P點時滑板A對軌道的壓力；

(2)滑板手落到滑板B上瞬間，滑板B的速度；

(3)兩個滑板間的最終距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇：

A.待測小燈泡“、”

B.電流表量程3A，內阻約為

C.電流表量程，內阻約為

D.電壓表量程，內阻約為

E.滑動變阻器最大阻值為，額定電流

F.滑動變阻器最大阻值為，額定電流

G.電源電動勢為，內阻不計

H.電鍵及導線等

為了使實驗完成的更好，電流表應選用______；滑動變阻器應選用______。只需填器材前面的字母即可

請在虛線框內畫出實驗電路圖________.

某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數據在坐標系中，描繪出如圖甲所示的小燈泡的伏安特性曲線。根據此圖給出的信息，可以判斷圖乙中正確的是______圖中P為小燈泡的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，需測量一個“2．5V，0．3A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流�，F有如下器材：

直流電源（電動勢3．0V，內阻不計）

電流表A1（量程3A，內阻約0．1Ω）

電流表A2（量程600mA，內阻約5Ω）

電壓表V1（量程3V，內阻約3kΩ）

電壓表V2（量程15V，內阻約15kΩ）

滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）

滑動變阻器R2（阻值0~1kΩ，額定電流300mA）

①在該實驗中，電流表應選擇____________（填“A1”或“A2”），電壓表應選擇____________（填“V1”或“V2”），滑動變阻器應選擇____________（填“R1”或“R2”）。

②為了減小實驗誤差，應選擇以下哪個實驗電路進行實驗

③下表是學習小組在實驗中測出的數據，某同學根據表格中的數據在方格紙上已畫出除了第6組數據的對應點，請你在I-U圖象上畫出第6組數據的對應點，并作出該小燈泡的伏安特性曲線。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

I（A）

0

0．10

0．13

0．15

0．16

0．18

0．19

0．20

0．23

0．25

0．27

<>0．28

0．30

U（V）

0

0．10

0．20

0．30

0．40

0．60

0．80

1．00

1．40

1．80

2．00

2．20

2．50

④實驗中，如果把這個小燈泡和一個阻值為9Ω的定值電阻串聯在電動勢為3V，內阻為1Ω的直流電源上。則小燈泡消耗的實際功率約為__________W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為的足夠長的平行光滑導軌MN、PQ傾斜放置，傾角為，在導軌頂端連接一阻值為的定值電阻。質量為、電阻也為r的金屬桿ab垂直導軌跨放在導軌上，整個裝置處于垂直導軌平面向上、磁感應強度大小為的勻強磁場中。讓金屬桿ab從圖示位置由靜止釋放，到達cd位置時達到最大速度，不計導軌電阻，金屬桿始終與導軌接觸良好，重力加速度為求：

金屬桿ab在傾斜導軌上滑行的最大速度；

金屬桿ab在導軌上從開始運動到達到cd位置的過程中，通過定值電阻的電荷量，求這段時間內定值電阻上產生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某靜電場的方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布如圖所示。一質量m=4×10－10kg電荷量q=2×10－9C的帶負電粒子(不計重力)(－1m，0)點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。則該粒子運動的周期為

A. s B. 0.6s C. 0.1 D. s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量m＝7.0×104kg的飛機起飛前在直道上滑行，此過程可看成勻變速直線運動，每隔10s飛機的瞬時速度如圖所示，g＝10m/s2.求：

(1) 飛機的重力；

(2) 飛機瞬時速度為60m/s時的動能；

(3) 飛機從30m/s加速至90m/s的過程中滑行的位移.

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