【題目】如圖所示，紙面內(nèi)兩個(gè)邊長(zhǎng)均為L的正三角形ΔACD、ΔDEC構(gòu)成一個(gè)棱形，ΔACD區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ΔDEC區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從AC邊的中點(diǎn)F沿與FA成θ＝30°的方向射入ΔACD區(qū)域，從DC邊的中點(diǎn)G離開(kāi)ΔACD區(qū)域進(jìn)入ΔDEC區(qū)域。不計(jì)粒子重力，求：

(1)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小；

(2)要使粒子不從CE邊飛出，ΔDEC區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的最小值。

【答案】（1）（2）

【解析】

(1)由根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及幾何知識(shí)可知，粒子在△ACD區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：

由洛倫茲力公式得：

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：

聯(lián)立以上公式得：

(2)由根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及幾何知識(shí)可知，粒子在△CDE區(qū)域中不從CE邊飛出的最大軌道半徑：

由洛倫茲力公式得：

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：

聯(lián)立以上公式得：

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】如圖所示，在圓心為O、半徑R=5cm的豎直圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)方向垂直于圓形區(qū)域向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直平行放置的金屬板連接在圖示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=220V、內(nèi)阻r=5，定值電阻的阻值R1=16，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值Rmax=199；兩金屬板上的小孔S1、S2與圓心O在垂直于極板的同一直線上，現(xiàn)有比荷的帶正電粒子由小孔S1進(jìn)入電場(chǎng)加速后，從小孔S2射出，然后垂直進(jìn)入磁場(chǎng)并從磁場(chǎng)中射出，滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不同，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也不同，當(dāng)理想電壓表的示數(shù)U=100V時(shí)，粒子從圓形區(qū)域的最低點(diǎn)豎直向下穿出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力和粒子在小孔S1處的初速度，取tan68.2°=2.5，求：

(1)U=100V時(shí)，粒子從小孔S2穿出時(shí)的速度大小v0；

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】相距L＝1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1.0kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0.27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.75，兩棒總電阻為R=1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開(kāi)始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2。

（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大��；

（2）已知在2 s內(nèi)外力F做功40 J，求這一過(guò)程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；

（3）判斷cd棒將做怎樣的運(yùn)動(dòng)，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖（c）中定性畫(huà)出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖象。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了完成“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

A．小燈泡（3.0 V，1.5 W）

B．電流表A1（量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω）

C．電流表A2（量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω）

D．電壓表V（量程0～3 V，內(nèi)阻約為10 kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～l kΩ，允許最大電流300 mA）

F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～20 Ω，允許最大電流1 A）

G．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻不計(jì)）

H．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)某同學(xué)畫(huà)出了大部分實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)，請(qǐng)將其補(bǔ)充完整________；

(2)按你補(bǔ)充完整的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流表最好選用_______；滑動(dòng)變阻器最好選用_________。（填上述實(shí)驗(yàn)器材前的字母序號(hào)）

(3)實(shí)驗(yàn)小組得到小燈泡的伏安特性曲線如圖（b）所示，但由于實(shí)驗(yàn)小組繪圖的同學(xué)粗心，忘記標(biāo)注坐標(biāo)軸了。如果請(qǐng)你給它標(biāo)上坐標(biāo)軸，你會(huì)在縱軸上標(biāo)注_____、橫軸上標(biāo)注_____。（選填“I”或“U”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】μ子與氫原子核（質(zhì)子）構(gòu)成的原子稱(chēng)為μ氫原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用，圖為μ氫原子的能級(jí)示意圖.假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級(jí)的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為、、、、和的不同頻率光，且頻率依次增大，則E等于（ ）

A. h(-) B. h(+) C. h D. h

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的創(chuàng)舉之一是開(kāi)拓了太空的全新領(lǐng)域。現(xiàn)有一艘遠(yuǎn)離星球 在太空中直線飛行的宇宙飛船，為了測(cè)量自身質(zhì)量，啟動(dòng)推進(jìn)器，測(cè)出飛船 在短時(shí)間△t內(nèi)速度的改變?yōu)?/span>△v，和飛船受到的推力F （其他星球?qū)λ囊?/span> 可忽略）。飛船在某次航行中，當(dāng)它飛進(jìn)一個(gè)孤立的星球時(shí)，飛船能以速度V， 在離星球的較高軌道上繞星球做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知星球的半徑 為R，引力常量用G表示。則宇宙飛船和星球的質(zhì)量分別是（ ）

A. ， B. ， C. ， D. ，

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MO是等量負(fù)點(diǎn)電荷連線的中垂線，N點(diǎn)是MO連線的中點(diǎn)。P點(diǎn)是M與左側(cè)－Q連線的中點(diǎn)。取無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是

A. M、N、O三點(diǎn)的電勢(shì)相等

B. M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于N、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

C. 將一正試探電荷由N點(diǎn)移到P點(diǎn)，試探電荷的電勢(shì)能減小

D. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為估算池中睡蓮葉面承受出滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水上升了45mm．查詢得知，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s．據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為（設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無(wú)反彈，不計(jì)雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3）（ ）

A. 0.15Pa B. 0.54Pa C. 1.5Pa D. 5.4Pa

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向（豎直向上）的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E0＝50 N/C；第Ⅳ象限區(qū)域內(nèi)有一寬度d＝0.2 m、方向沿x軸正方向（水平向右）的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量m＝0.1 kg、帶電荷量q＝+1×10-2C的小球從y軸上P點(diǎn)以一定的初速度垂直y軸方向進(jìn)入電場(chǎng)，通過(guò)第Ⅰ象限后，從x軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限，并恰好沿直線通過(guò)該區(qū)域后從B點(diǎn)離開(kāi)，已知P、A的坐標(biāo)分別為(0，0，4)，(0，4，0)，取重力加速度g＝10 m/s2。求：

（1）初速度v0的大�。�

（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；

（3）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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