【題目】如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面向里，其邊界是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從磁場(chǎng)邊界與x軸交點(diǎn)P處以初速度大小v0、沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，恰能從M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)．不計(jì)粒子的重力．

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

（2）若帶電粒子從P點(diǎn)以速度大小v0射入磁場(chǎng)，改變初速度的方向，粒子恰能經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t及離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度的方向；

（3）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外側(cè)加一有界均勻輻向電場(chǎng)，如圖所示，與O點(diǎn)相等距離處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向指向原點(diǎn)O．帶電粒子從P點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，改變初速度的大小，粒子恰能不離開(kāi)電場(chǎng)外邊界且能回到P點(diǎn)，求粒子初速度大小v以及電場(chǎng)兩邊界間的電勢(shì)差U．

【答案】（1）（2）（3），

【解析】

（1）根據(jù)幾何關(guān)系，粒子圓周運(yùn)動(dòng)得半徑，由向心力公式有，解得

（2）如圖所示

過(guò)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上得弦PO做垂直平分線叫磁場(chǎng)邊界O1點(diǎn)，因粒子做圓周運(yùn)動(dòng)得半徑與磁場(chǎng)邊界半徑相等，所以為等邊三角形，O1為圓心位置，粒子圓周運(yùn)動(dòng)得周期，圖中，則有，解得，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度沿y軸正方向

（3）設(shè)粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)得圓心O1和原點(diǎn)O得連線與x軸夾角為，運(yùn)動(dòng)半徑為r1，如圖

則有，由向心力公式有，粒子從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，恰能回到P點(diǎn)，則根據(jù)幾何關(guān)系有：，解得其中 ；根據(jù)能量守恒有，解得

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，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長(zhǎng)也為d，一束單色光從AB邊的中點(diǎn)D垂直于BC射入玻璃磚中，結(jié)果折射光線剛好通過(guò)半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：

①光在玻璃磚中傳播的時(shí)間（不考慮光的反射）.

②人射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點(diǎn)下移，使折射光線剛好能照射到圓的底部，入射點(diǎn)沿AB移動(dòng)的距離為多少？這時(shí)光束在圓的底部經(jīng)玻璃磚折射后的折射角為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率。取，則下列說(shuō)法正確的是

A. 夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為

B. 夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為

C. 打完第一夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度為

D. 打完第三夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是某女運(yùn)動(dòng)員一次十米跳水的快照，她從跳臺(tái)斜向上跳起，一段時(shí)間后落入較大的泳池中，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是　　

A. 她運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零

B. 她上升過(guò)程處于超重狀態(tài)，下降過(guò)程處于失重狀態(tài)

C. 她接觸到水后，由于受到水的阻力，立即開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)

D. 她從入水到停止下沉的過(guò)程中損失的機(jī)械能大于水的機(jī)械能的增加量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通�？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用�，F(xiàn)已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行。設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G。

(1)試求第一種形式下，星體運(yùn)動(dòng)的線速度大小。

(2)假設(shè)兩種形式星體的運(yùn)動(dòng)周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________；

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平

C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球

(2)為定量研究，建立以水平方向?yàn)?/span>軸、豎直方向?yàn)?/span>軸的坐標(biāo)系；

a．取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的_______（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定軸時(shí)_______（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；

b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是和，則_______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）�？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮�_______（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>，結(jié)果用上述字母表示）。

(3)為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是_______；

A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

(4)伽利略曾研究過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_______。

A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

C．在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，圖像如圖所示。取質(zhì)點(diǎn)向東運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎瑒t下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.加速度方向發(fā)生改變

B.質(zhì)點(diǎn)在2s內(nèi)發(fā)生的位移為零

C.質(zhì)點(diǎn)在2s末的速度是3m/s，方向向東

D.質(zhì)點(diǎn)先做勻減速后做勻加速的直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。入射球和靶球的半徑相同，質(zhì)量分別為m1、m2，平放于地面的記錄紙上鋪有復(fù)寫紙。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使入射球從斜槽上固定位置G由靜止開(kāi)始滾下，落到復(fù)寫紙上，重復(fù)上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，讓入射球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下，和靶球碰撞后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)落到復(fù)寫紙上，重復(fù)操作多次。最終記錄紙上得到的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是________。

A.需要用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)尚∏虻闹睆?/span>

B.應(yīng)使m1>m2

C.實(shí)驗(yàn)中記錄紙的位置可以移動(dòng)

D.斜槽要固定好，末端切線不需要調(diào)節(jié)水平

(2)按照本實(shí)驗(yàn)方法，該同學(xué)確定了落地點(diǎn)的平均位置P、Q、R并測(cè)出了OP、PQ、QR間的距離分別為x1、x2、x3，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的逸出功為W，用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬發(fā)生了光電效應(yīng)。已知普朗克常量為h，真空中光速為c下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.光電子的最大初動(dòng)能為

B.該金屬的截止頻率為

C.若用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

D.若用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬，一定可以發(fā)生光電效應(yīng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案