10.如圖所示,真空中狹長區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,區(qū)域?qū)挾葹閐,邊界為CD和EF,速度為v的電子從邊界CD外側(cè)沿垂直于磁場方向射入磁場,入射方向跟CD的夾角為θ,已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e,為使電子能從另一邊界EF射出,電子的速率應(yīng)滿足的條件是( 。
A.v>$\frac{Bed}{m(1+cosθ)}$B.v<$\frac{Bed}{m(1+cosθ)}$C.v>$\frac{Bed}{m(1+sinθ)}$D.v<$\frac{Bed}{m(1+sinθ)}$

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)其軌跡恰好與EF邊相切時,軌跡半徑最小,對應(yīng)的速度最。

解答 解:
由題意可知電子從EF射出的臨界條件為到達(dá)邊界EF時,速度與EF平行,軌跡與EF相切,如右圖.由幾何知識得
R+Rcosθ=d,R=$\frac{mv0}{eB}$,解得v0=$\frac{Bed}{m(1+cosθ)}$,v>v0,即能從EF射出.
故選:A

點(diǎn)評 本題考查圓周運(yùn)動的邊界問題的求解方法.當(dāng)入射速率v0很小時,電子會在磁場中轉(zhuǎn)動一段圓弧后又從CD一側(cè)射出,速率越大,軌道半徑越大,當(dāng)軌道與邊界EF相切時,電子恰好不能從EF射出.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.用接在50Hz 交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時器,測定小車的速度,某次實(shí)驗(yàn)中得到的 一條紙帶,如圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個打印點(diǎn)取一個記數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)明0、1、2、3、4…,量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=0.30m,則小車在0與1兩點(diǎn)之間的時間間隔是0.1s,兩點(diǎn)之間的平均速度為3m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,虛線為等勢線,實(shí)線為帶正電粒子(重力不計(jì))的運(yùn)動軌跡,電場中M、N兩點(diǎn)的電勢分別為φM、φN,粒子在M、N兩點(diǎn)的速度大小分別為vM、vN,加速度大小分別為aM、aN,電勢能分別為EpM、EpN,則 C(  )
A.φM<φNB.vM<vNC.aM<aND.EpM<EpN

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,三物體A、B、C均靜止,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接且伸直,mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,物體A、B、C間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,地面光滑,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì).若要用力將B物體拉動,則作用在B物體上水平向左的拉力最小值為(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2)( 。
A.施加最小拉力拉動B物體時,A、B物體將相對滑動
B.施加最小拉力拉動B物體時,B、C物體將相對滑動
C.施加最小拉力拉動B物體時,最小拉力為5N
D.施加最小拉力拉動B物體時,最小拉力為6N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列運(yùn)動中的物體,可以看作質(zhì)點(diǎn)的有( 。
A.研究掛鐘上秒針的運(yùn)動B.研究地球的公轉(zhuǎn)
C.確定在太平洋航行的巨輪的位置D.測量火車經(jīng)過某一站牌的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,虛線OC與y軸的夾角θ=60°,在此角范圍內(nèi)有一方向垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子a(不計(jì)重力)從y軸的點(diǎn)M(0,L)沿x 軸的正方向射入磁場中.求:
(1)要使粒子a離開磁場后垂直經(jīng)過x軸,該粒子的初速度v1為多大;
(2)若大量粒子a同時以v2=$\frac{qBL}{2m}$從M點(diǎn)沿xOy平面的各個方向射入磁場中,則從OC邊界最先射出的粒子與最后射出的粒子的時間差.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.探究合外力和物體運(yùn)動軌跡彎曲的關(guān)系(即合外力和速度方向變化趨勢的關(guān)系).
(1)根據(jù)如圖所示物體沿ABC弧線軌跡做曲線運(yùn)動,物體受到的合外力方向向外側(cè)呢?還是向里側(cè)?請?jiān)谏蠄D畫出合外力的方向示意圖;
(2)根據(jù)(1)畫出物體沿BCD曲線運(yùn)動時,合外力的大致方向,并標(biāo)出B、C兩點(diǎn)速度的方向;
(3)試著總結(jié)一下合外力與物體軌跡彎曲的關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,足夠長的斜面固定在地面上,傾角θ=37°,一質(zhì)量為m的物體以v0=16m/s的初速度,從斜面A點(diǎn)處沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動.加速度大小為a=8.0m/s2
已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)物體沿斜面上滑的最大距離x;
(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)物體沿斜面到達(dá)最高點(diǎn)后下滑返回A點(diǎn)時的速度大小v.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.一個質(zhì)量m=2kg木塊,放在傾角θ=37°的斜面上,從靜止開始受一平行斜面的拉力F=20N作用,沿斜面向上作加速運(yùn)動,拉力作用t=2s后撤去拉力.斜面與木塊之間動摩擦因數(shù)μ=0.25、斜面足夠長.求:
(1)再經(jīng)過多少時間木塊能回到斜面底端?
(2)回到斜面底端的速度大?

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