【題目】如圖所示，在真空區(qū)域有半徑不等的兩個(gè)帶電金屬半圓球面A、B，點(diǎn)O為它們共同的球心，B球半徑為R，兩球面各自為電勢不等的等勢體，A球面的電勢為φA，B球面的電勢為φB，與B球面相切于點(diǎn)的直線邊界線MN的另一側(cè)充滿了方向垂直于紙面向內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m，電荷量為q的正電粒子甲自O點(diǎn)以初速度v0沿半徑方向發(fā)射，先后穿過金屬球面上的小孔C、D，之后自P點(diǎn)（圖中未畫出）進(jìn)入磁場．已知弧的弧度為．

（1）求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大�。�

（2）粒子從點(diǎn)（圖中未畫出）離開磁場，求點(diǎn)與點(diǎn)的間距及粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至的時(shí)間．

（3）另一與粒子甲完全相同的粒子乙自O點(diǎn)以相同初速度v0沿半徑方向發(fā)射，先后穿過金屬球面上的小孔E、F，之后自點(diǎn)（圖中未畫出）進(jìn)入磁場，從點(diǎn)（圖中未畫出）離開磁場，已知弧的弧度也為．計(jì)算點(diǎn)與點(diǎn)的間距，并判斷當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0增加后，再次讓兩粒子完成上述運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)與點(diǎn)的間距將如何變化？

【答案】（1） （2）（3），不變

【解析】

(1)兩球面間的電勢差

設(shè)進(jìn)入磁場經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度為v1

從O點(diǎn)到進(jìn)入磁場的P點(diǎn)，由動(dòng)能定理的：

代入得：

(2)圓周運(yùn)動(dòng)

得：

由幾何關(guān)系得：

代入得：

(3)圓周運(yùn)動(dòng)

得：

由幾何關(guān)系得：

代入得：

故點(diǎn)與點(diǎn)的間距與磁場入射點(diǎn)P點(diǎn)和Q點(diǎn)的距離相同,即

當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0增加后，再次讓兩粒子完成上述運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)與點(diǎn)的間距不變．

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】在探究影響導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系時(shí)，某同學(xué)按如圖所示的電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，其中導(dǎo)體a與b只是長度不同，a與c只是粗細(xì)不同，a與d只是材料不同，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ）

A. 此電路缺少電流表，所以無法研究定量關(guān)系

B. a與b相比，導(dǎo)體越長，電壓表示數(shù)越大

C. a與c相比，導(dǎo)體越粗，電壓表示數(shù)越大

D. a與d相比，電壓示數(shù)越大，表明該種材料的導(dǎo)電性能越好

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�(gè)氦核的熱核反應(yīng)，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能。已知質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.0073 u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015 u，電子的質(zhì)量me=0.0005 u。1 u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5 MeV的能量，太陽每秒釋放的能量為3.8×1026J，則下列說法正確的是

A.這個(gè)核反應(yīng)方程是

B.這一核反應(yīng)的質(zhì)量虧損是0.0277 u

C.該核反應(yīng)釋放的能量為

D.太陽每秒減少的質(zhì)量kg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1為一個(gè)兒童電動(dòng)小汽車的軌道傳送接收裝置，L=1m的水平直軌道AB與半徑均為0.4m的豎直光滑螺旋圓軌道（O、O’為圓心，C為最高點(diǎn)）相切于B，B’為第2個(gè)圓與水平軌道的切點(diǎn)，O’D與O’B’的夾角為60°，接收裝置為高度可調(diào)節(jié)的平臺(tái)，EF為平臺(tái)上一條直線，O’EF在同一豎直平面內(nèi)，裝置切面圖可抽象為圖2模型．質(zhì)量為0.6kg的電動(dòng)小汽車以額定功率 P=6W從起點(diǎn)A啟動(dòng)沿軌道運(yùn)動(dòng)，剛好能通過C點(diǎn)，之后沿圓弧從B’運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)后拋出，沿水平方向落到平臺(tái)E點(diǎn)，小汽車與水平直軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，其余軌道均光滑（空氣阻力不計(jì)，小汽車運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)）．

（1）求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間？

（2）要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn)，求平臺(tái)調(diào)節(jié)高度H和EB’的水平位移X．

（3）若拋出點(diǎn)D的位置可沿圓軌道調(diào)節(jié)，設(shè)O’D與O’B’的夾角為θ，要保證小汽車沿水平方向到達(dá)平臺(tái)E點(diǎn)，寫出平臺(tái)的豎直高度H、平臺(tái)落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平位移x、角度θ的關(guān)系方程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知油酸的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ．把體積為V1的油酸倒入適量的酒精中，稀釋成體積為V2的油酸酒精溶液，測出V0油酸酒精溶液共有N滴。取一滴溶液滴入水中，最終在水中形成面積為S的單分子油膜。則該油酸分子的直徑為______，阿伏加德羅常數(shù)NA為______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從A點(diǎn)由靜止釋放一彈性小球，一段時(shí)間后與固定斜面上B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后小球速度大小不變，方向變?yōu)樗椒较颍纸?jīng)過相同的時(shí)間落在地面上C點(diǎn)，已知地面上D點(diǎn)位于B點(diǎn)正下方，C、D間的距離為s，則

A.A、D兩點(diǎn)間的距離為2s

B.A、D兩點(diǎn)間的距離為s

C.A、B兩點(diǎn)間的距離為s

D.A、B兩點(diǎn)間的距離為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，放置在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的小物體A、B都能夠隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B的質(zhì)量分別為m、3m，A、B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是為μ，A、B離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為1.5r，r，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．以下說法中正確的是（　�。�

A. 轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)B的摩擦力一定為3μmg

B. A與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力小于B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力

C. 轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足ω≤

D. 轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度一定滿足ω≤

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車的質(zhì)量是，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為，汽車所受阻力恒為。如果汽車從靜止開始保持額定功率不變進(jìn)行啟動(dòng)。則：

（1）從靜止開始到速度最大這段時(shí)間內(nèi)，汽車做什么運(yùn)動(dòng)？為什么？

（2）汽車的最大速度為多少？

（3）當(dāng)汽車的速度為時(shí)，汽車的加速度為多大？

（4）汽車從開始運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)，牽引力做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備。如圖所示,某學(xué)習(xí)小組用自制的拋石機(jī)演練拋石過程。已知所用拋石機(jī)長臂的長度L=2m,質(zhì)量m=1.0kg的石塊裝在長臂末端的口袋中，開始時(shí)長臂處于靜止?fàn)顟B(tài),與水平面間的夾角現(xiàn)對(duì)短臂施力,當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),水平拋出前,石塊對(duì)長臂頂部向上的壓力為2.5N,拋出后垂直打在傾角為45°的斜面上,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取試求斜面的右端點(diǎn)A距拋出點(diǎn)的水平距離。

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