(2009?咸寧模擬)如圖所示,一粒子源位于一邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的中點(diǎn)O處,可以在三角形所在的平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射出速度大小為v、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,整個(gè)三角形位于垂直于△ABC的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若使任意方向射出的帶電粒子均不能射出三角形區(qū)域,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為(  )
分析:帶電粒子垂直射入磁場(chǎng)中,在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由r=
mv
qB
知,粒子的半徑與B成反比,當(dāng)粒子的軌跡恰好與△ABC的邊AB相切時(shí),其不能射出三角形區(qū)域的運(yùn)動(dòng)半徑最大,所對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小,由幾何知識(shí)可求出半徑的最大值,由牛頓第二定律可求出B的最小值.
解答:解:如圖所示,帶電粒子不能射出三角形區(qū)域的最小半徑是r=
1
2
?
a
2
tan30°=
3
12
a,
由qvB=m
v2
r
得,最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=
4
3
mv
qa

故選D
點(diǎn)評(píng):本題屬于臨界問(wèn)題,當(dāng)粒子的軌跡與邊界A相切時(shí),半徑最大.本題的解題關(guān)鍵是作出軌跡的示意圖,根據(jù)幾何知識(shí)求出運(yùn)動(dòng)半徑最大值,
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(2009?咸寧模擬)如圖所示,一條輕質(zhì)彈簧左端固定在水平桌面上,右端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊,小物塊的質(zhì)量為m=1.0kg,當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小物塊靜止于O點(diǎn),現(xiàn)對(duì)小物塊施加一個(gè)外力,使它緩慢移動(dòng),壓縮彈簧(壓縮量為x=0.1m)至A點(diǎn),在這一過(guò)程中,所用外力與壓縮量的關(guān)系如圖所示.然后釋放小物塊,讓小物塊沿桌面運(yùn)動(dòng),已知O點(diǎn)至桌邊B點(diǎn)的距離為L(zhǎng)=2x.水平桌面的高為h=5.0m,計(jì)算時(shí),可用滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力.(g取10m/s2
求:(1)在壓縮彈簧過(guò)程中,彈簧存貯的最大彈性勢(shì)能;
(2)小物塊到達(dá)桌邊B點(diǎn)時(shí)速度的大。
(3)小物塊落地點(diǎn)與桌邊B的水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?咸寧模擬)如圖所示,在以O(shè)為圓心,半徑為R=10
3
cm的圓形區(qū)域內(nèi),有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.10T,方向垂直紙面向外.豎直平行放置的兩金屬板A、K連在如圖所示的電路中.電源電動(dòng)勢(shì)E=91V,內(nèi)阻r=1.0Ω,定值電阻R1=10Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為80Ω,S1、S2為A、K板上的兩個(gè)小孔,且S1、S2跟O在豎直極板的同一直線上,另有一水平放置的足夠長(zhǎng)的熒光屏D,O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H=3R.比荷為2.0×105C/kg的帶正電的粒子由S1進(jìn)入電場(chǎng)后,通過(guò)S2向磁場(chǎng)中心射去,通過(guò)磁場(chǎng)后落到熒光屏D上.粒子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度、重力均可忽略不計(jì).
(1)求如果粒子垂直打在熒光屏上的P點(diǎn),電壓表的示數(shù)多大?
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,求粒子到打到光屏的范圍.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?咸寧模擬)如圖所示,晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn),繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計(jì),衣服處于靜止?fàn)顟B(tài).如果保持繩子A端、B端在桿上位置不變,將右側(cè)桿平移到虛線位置,穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài).則(  )

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