【題目】如圖所示,在Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域內存在磁感應強度大小均為B的勻強磁場,磁場方向分別垂直于紙面向外和向里,AD、AC邊界的夾角∠DAC=30°,邊界AC與邊界MN平行,Ⅱ區(qū)域寬度為d,長度無限大。質量為m、電荷量為+q的粒子可在邊界AD上的不同點射入,入射速度垂直于AD且垂直于磁場,若入射速度大小為,不計粒子重力,Ⅰ區(qū)磁場右邊界距A點無限遠。求:
(1)從距A點d處的E射入的粒子在磁場區(qū)域內運動的時間;
(2)粒子在磁場區(qū)域內運動的最短時間;
(3)從MN邊界出射粒子的區(qū)域長度。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)粒子做勻速圓周運動,根據向心力公式,有
其中:
解得r=d;畫出粒子恰好不進入II區(qū)的臨界軌跡,如圖所示:
結合幾何關系,有:
粒子從E點射入后,在I區(qū)域做圓周,然后進入II區(qū)域,做圓周運動有:
故運動時間為:
(2)從A點進入的粒子在磁場中運動的軌跡最短(弦長也最短),時間最短軌跡如圖所示,由幾何關系可知軌跡對應的圓心角為60°,故最短時間為:
(3)剛好從A點射入II區(qū)域的粒子射到MN上時位于最下端,即圖中的G點;剛好進入II區(qū)域的粒子射到MN上時位于最上端,此時粒子沿AC方向從H點射入II區(qū)域,轉一個圓弧從MN上F點射出,根據幾何關系可知GF間的距離:
答:(1)從距A點d處的E射入的粒子在磁場區(qū)域內運動的時間;
(2)粒子在磁場區(qū)域內運動的最短時間;
(3)從MN邊界出射粒子的區(qū)域長度。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】火星直徑約為地球的一半,質量約為地球的十分之一,它繞太陽公轉的軌道半徑約為地球公轉半徑的1.5倍,根據以上數據,以下說法正確的是
A.火星表面重力加速度的數值比地球表面的小
B.火星公轉的周期比地球的長
C.火星公轉的線速度比地球的大
D.火星公轉的向心加速度比地球的大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,如圖所示,F有三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋,最后落在斜面上。其落點分別是a、b、c。下列判斷正確的是( 。
A.圖中三小球比較,落在a點的小球飛行時間最短
B.圖中三小球比較,落在c點的小球飛行時間最短
C.圖中三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最大
D.圖中三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最快
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A和B為兩根互相平行的長直導線,通以同方向等大電流,虛線C為在A和B所確定的平面內與A、B等距的直線,則下列說法正確的是( )
A. 兩導線間的空間不存在磁場
B. 虛線C處磁感應強度為零
C. AC間磁感應強度垂直紙面向里
D. CB間磁感應強度垂直紙面向外
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,MN、PQ兩平行光滑水平導軌分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接,M、P端連接定值電阻R,質量M=2kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導軌上,在其右側至N、Q端的區(qū)域內充滿豎直向上的勻強磁場,現有質量m=1kg的ab金屬桿以初速度=12m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后,進入磁場并最終未滑出,cd絕緣桿則恰好通過半圓導軌最高點,不計其他電阻和摩擦,ab金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,(不考慮cd桿通過半圓導軌最高點以后的運動),求:
(1)cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度大小v;
(2)正碰后ab桿的速度大小;
(3)電阻R產生的焦耳熱Q。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,圖線1表示的導體的電阻為,圖線2表示的導體的電阻為,則下列說法正確的是
A.
B.把拉長到原來的3倍長后電阻等于
C.將與并聯后接于電源上,則電流比
D.將與串聯后接于電源上,則功率之比
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫做“押加”,實際上相當于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在“押加”比賽中,甲獲勝,則下列說法中正確的是( )
A.甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力,所以甲獲勝
B.當甲把乙勻速拉過去時,甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小
C.當甲把乙加速拉過去時,甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力
D.甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小,只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力,所以甲獲勝
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列與電容器相關的知識,描述正確的是
A.圖甲為電容器充電示意圖,充電過程中通過電流計的電流方向從右向左,充完電后電容器上極板帶正電
B.圖乙為電容器放電示意圖,放電過程中電流大小和方向保持不變
C.圖丙為一種可變電容器,它是通過改變兩極板間的正對面積來改變電容的
D.圖丁中的電容器上標有“”字樣,說明該電容器的擊穿電壓為,電容為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用頻閃照相技術拍下的兩小球運動的頻閃照片如圖所示,拍攝時,光源的頻閃頻率為10Hz,a球從A點水平拋出的同時,b球自B點開始下落,背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取10m/s2,不計阻力。
(1)根據照片顯示的信息,下列說法中正確的是___________
A.只能確定b球的運動是自由落體運動
B.不能確定a球沿豎直方向的運動是自由落體運動
C.只能斷定a球的運動是水平方向的勻速直線運動
D.可以確定a球沿水平方向的運動是勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成
(2)根據照片信息可求出a球的水平速度大小為___________m/s;當a球與b球運動了___________s時它們之間的距離最小。
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com