【題目】如圖所示，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中的O點(diǎn)有一個(gè)粒子源，能在紙面內(nèi)向各個(gè)方向連續(xù)不斷地均勻發(fā)射速率為v、比荷為k的帶正電粒子，PQ是垂直紙面放置、厚度不計(jì)的擋板，擋板的P端與O點(diǎn)的連線與擋板垂直．帶電粒子的重力以及粒子間的相互作用力忽略不計(jì)．

（1）為了使帶電粒子不打在擋板上，粒子源到擋板的距離d應(yīng)滿足什么條件？

（2）若粒子源到擋板的距離，且己知沿某一方向射出的粒子恰好經(jīng)過擋板的P點(diǎn)后最終又打在擋板上，求這個(gè)粒子從O點(diǎn)射出時(shí)的速度方向；

（3）若粒子源到擋板的距離，粒子打到擋板左、右表面上的長(zhǎng)度之比是多少？

【答案】（1）（2）30°（3）

【解析】（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，

則由洛倫茲力充當(dāng)向心力得： ①

由題意得 ②

由題意分析可知，為了使帶電粒子不打在擋板上，d應(yīng)滿足：d>2r ③

由①②③解得

（2）如圖所示，設(shè)粒子速度方向與OP連線的夾角為θ時(shí)，粒子恰好經(jīng)過擋板的P點(diǎn)后最終又打在擋板右表面的N點(diǎn)．由圖形的幾何關(guān)系可知：△OPN為直角三角形，ON為粒子圓周運(yùn)動(dòng)的直徑

由于和①②可得⑤

由幾何關(guān)系可得θ＝30° ⑥

（3）粒子打到擋板左、右表面的示意圖如圖所示．由圖可知，粒子打到擋板左表面的長(zhǎng)度為

粒子打到擋板右表面的長(zhǎng)度為

粒子打到擋板左、右表面上的長(zhǎng)度之比為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖電路，某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0~20Ω，連接電路的實(shí)物圖如下圖所示。

（1）該學(xué)生接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是____________

A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用

B．電流表接線有錯(cuò)

C．電壓表量程選用不當(dāng)

D．電壓表接線不妥

（2）該同學(xué)將電路按正確的電路圖連接好，檢查無誤后，閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)完畢，將測(cè)量的數(shù)據(jù)反映在U—I圖上（如圖所示），根據(jù)這一圖線，可求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)電阻r=_____________Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年5月2日凌晨0時(shí)06分，我國(guó)“中星11號(hào)”通信衛(wèi)星發(fā)射成功．“中星11號(hào)”是一顆地球同步衛(wèi)星，它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務(wù)．圖2為發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，速度為，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，在橢圓軌道上P、Q點(diǎn)的速度分別為和,最后再一次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,速度為，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是(　　)

A. 四個(gè)速率的大小順序?yàn)椋?/span> ，v3與v2Q的大小不能比較.

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道1上的機(jī)械能小于它在軌道3上的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二次又以速度3v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng).求：

(1)第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中電流之比；

(2)第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比；

(3)第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入整個(gè)過程線圈中產(chǎn)生熱量之比.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一帶電粒子從小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q 之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在 Q板上如圖所示的位置．在其他條件不變的情況下要使該粒子能從Q板上的小孔B射出，下列操作中可能實(shí)現(xiàn)的是（不計(jì)粒子重力）

A. 保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)上移 P極板

B. 保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)左移P極板

C. 先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)上移 P極板

D. 先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)左移P極板

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氫原子能級(jí)如圖所示，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內(nèi)，則下列說法正確的是

A. 氫原子能量狀態(tài)由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)，放出光子為可見光

B. 大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí)，向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子

C. 處于基態(tài)的氫原子電離需要釋放13.6eV的能量

D. 氫原子處于n=2能級(jí)時(shí)，可吸收2eV能量的光子躍遷到高能級(jí)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，倫琴射線管兩極加上一高壓電源，即可在陽極A上產(chǎn)生X射線．(h＝6.63×10－34 J·s，電子電荷量e＝1.6×10－19 C)

（1）若高壓電源的電壓為20 kV，求X射線的最短波長(zhǎng)；

（2）若此時(shí)電流表讀數(shù)為5 mA，1 s內(nèi)產(chǎn)生5×1013個(gè)平均波長(zhǎng)為1.0×10－10 m的光子，求倫琴射線管的工作效率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩帶電平行金屬板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為s，豎直邊ad長(zhǎng)為h.質(zhì)量均為m帶電量分別為+q和－q的兩粒子，由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中），不計(jì)重力。若兩粒子軌跡恰好相切，求：

（1）粒子在矩形區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

（2）+q與dc交點(diǎn)到d點(diǎn)的距離；

（3）兩粒子軌跡相切點(diǎn)到a點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是位于豎直平面內(nèi)、半徑R=0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點(diǎn)B與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=5×103N/C.今有一質(zhì)量為m=0.1kg、帶電荷量q=+8×10-5C的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05，取g=10m/s2，求：

(1)小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力；

(2)小滑塊在水平軌道上向右滑過的最大距離；

(3)小滑塊最終運(yùn)動(dòng)情況。

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