(18分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中的三角形FGH區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三點(diǎn)坐標(biāo)分別為F( -3L，5L)、G( -3L, -3L)、H(5L,-3L)。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一體積可忽略的粒子發(fā)射裝置，能夠連續(xù)不斷的在該平面內(nèi)向各個(gè)方向均勻的發(fā)射速度大小相等的帶正電的同種粒子，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射粒子數(shù)目穩(wěn)定。粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子間的相互作用以及粒子的重力。

（1）速率在什么范圍內(nèi)所有粒子均不可能射出該三角形區(qū)域？

（2）如果粒子的發(fā)射速率為，設(shè)在時(shí)間t內(nèi)粒子源發(fā)射粒子的總個(gè)數(shù)為N，在FH邊上安裝一個(gè)可以吸收粒子的擋板，那么該時(shí)間段內(nèi)能夠打在擋板FH上的粒子有多少？并求出擋板上被粒子打中的長度。

（1）（2），IK=

【解析】

試題分析：（1）如圖所示，以O(shè)M為直徑的粒子在運(yùn)動(dòng)過程中剛好不飛離磁場，可以保證所有粒子均不能射出三角形區(qū)域。

根據(jù)幾何關(guān)系，OM=2r0=

根據(jù)牛頓第二定律

可得滿足的粒子均不可能射出該三角形區(qū)域

（2）當(dāng)粒子速率v=時(shí)，可求得其做圓周運(yùn)動(dòng)半徑

如圖所示，當(dāng)粒子的入射速度方向沿OM的反方向時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡與FH相切于J點(diǎn);當(dāng)粒子的入射速度方向沿OM時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡與FH相切于I點(diǎn)，介于這二者之間的入射粒子均可打在擋板FH上，共計(jì)

擋板上被粒子打中的長度為圖中IK之間的距離，其中IM=,

OK=2

=

擋板上被粒子打中的長度IK=

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東省青島市高三下學(xué)期一�？荚囄锢砭恚ń馕霭妫� 題型：填空題

（12分）【物理——選修3-4】

(1)一列橫波沿x軸傳播，傳播方向未知，t時(shí)刻與t+0.4 s時(shí)刻波形相同，兩時(shí)刻在x軸上-3m~3m的區(qū)間內(nèi)的波形如圖所示．下列說法中正確的是__________。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）

A．該波最大速度為10m/s

B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最小頻率為2.5Hz

C．在t+0.2 s時(shí)刻，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在經(jīng)過x軸

D．若波沿x軸正方向傳播，處在O點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)會(huì)隨波沿正方向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西省紅色六校高三第二次聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（4分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，選出一條紙帶如下圖所示.其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過50 Hz的交流電源，用毫米刻度尺測得OA=11.13 cm，OB=17.69 cm，OC=25.9 cm.

(1)這三個(gè)數(shù)據(jù)中，不符合有效數(shù)字要求的是 ，應(yīng)該寫成 .

(2)在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少了 J，這時(shí)它的動(dòng)能為 J.(取g=9.80 m/s2，保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年黑龍江綏化重點(diǎn)中學(xué)高三下期期初開學(xué)聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知，該物體

A．第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

B．第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同

C．第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不相等

D．0~2s和0~4s內(nèi)的平均速度大小相等

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北保定高三上期期末調(diào)研考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

（6分）近日，奧地利維也納理工大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成功在兩個(gè)單光子之間建立起強(qiáng)大的相互作用，據(jù)科學(xué)家介紹：兩個(gè)相互作用的光子同時(shí)到達(dá)時(shí)顯示。出與單個(gè)光子完全不同的行為，該項(xiàng)成果朝著輕拍校驗(yàn)量子通道或建立光學(xué)邏輯門發(fā)送信息邁出了重要一步。我們通過學(xué)習(xí)也了解了光子的初步知識(shí)，下列有關(guān)光子的現(xiàn)象以及相關(guān)說法正確的是____（填正確答案序號(hào)，選對一個(gè)給3分，選對兩個(gè)給，4分，選對三個(gè)給6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得0分）

A．如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)

B.大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動(dòng)性

C．當(dāng)氫原子的電子吸收光子時(shí)會(huì)從較低的能量態(tài)躍遷到較高的能量態(tài)，吸收的光子的能量由頻率條件決定。

D．一個(gè)處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)最多可以釋放3種不同頻率的光子

E．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子之間發(fā)生碰撞時(shí)，將一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，所以光子散射后波長變長

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北保定高三上期期末調(diào)研考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示（俯視圖），在光滑的水平面上，寬為的區(qū)域內(nèi)存在一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直水平面向下。水平面內(nèi)有一不可形變的粗細(xì)均勻的等邊三角形閉合導(dǎo)體線框CDE（由同種材料制成），邊長為。t=0時(shí)刻，E點(diǎn)處于磁場邊界，CD邊與磁場邊界平行。在外力F的作用下線框沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向勻速穿過磁場區(qū)域。從E點(diǎn)進(jìn)入磁場到CD邊恰好離開磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流I（以逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正）、外力F（水平向右為正方向）隨時(shí)間變化的圖象（圖象中的,曲線均為拋物線）可能正確的有

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年廣東省茂名市高三第一次模擬物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在真空中，半徑為R的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，以速率V0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OOl并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場，從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場后沿兩板的中心線O1O2射入平行金屬板M和N， O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上。板間存在勻強(qiáng)電場，兩板間的電壓為U，兩板間距為d。不計(jì)粒子所受重力。求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）粒子在兩平行板間運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度與板長L的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年北京市海淀區(qū)高三第二學(xué)期適應(yīng)性練習(xí)物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖1所示，在測量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三棱鏡，并確定AB和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針P1和P2，再從棱鏡的右側(cè)觀察P1和P2的像。

①此后正確的操作步驟是 。（選填選項(xiàng)前的字母）

A．插上大頭針P3，使P3擋住P2的像

B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像

C．插上大頭針P4，使P4擋住P3的像

D．插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像

②正確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針P3、 P4的位置（圖中已標(biāo)出）。為測量該種玻璃的折射率，兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干輔助線，如圖甲、乙所示。在圖2中能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計(jì)算出折射率的是圖 （選填“甲”或“乙”），所測玻璃折射率的表達(dá)式n= （用代表線段長度的字母ED、FG表示）。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年上海市長寧區(qū)高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t=0的振動(dòng)狀態(tài)傳至P點(diǎn)時(shí)，

A.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置

B.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向

C.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)速度比P處的大

D.1cm＜x＜3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊答案