A. | 3m/s | B. | 3.75m/s | C. | 4.5m/s | D. | 5m/s |
分析 由題意,帶正電的小球從擋板下端N處小孔向x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng),若與擋板相碰就以原速率彈回,所以小球運(yùn)動(dòng)的圓心的位置一定在y軸上,然后由幾何關(guān)系得出可能的碰撞的次數(shù),以及圓心可能的位置,然后由比較公式即做出判定.
解答 解:由題意,小球運(yùn)動(dòng)的圓心的位置一定在y軸上,所以小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r一定要大于等于3m,而ON=9m<3r,所以小球最多與擋板ON碰撞一次,碰撞后,第二個(gè)圓心的位置在O點(diǎn)的上方.也可能小球與擋板ON沒(méi)有碰撞,直接過(guò)M點(diǎn).
由于洛倫茲力提供向心力,所以:$qvB=\frac{m{v}^{2}}{r}$
得:$v=\frac{q}{m}•Br$ ①
1.若小球與擋板ON碰撞一次,則軌跡可能如圖1,
設(shè)OO′=s,由幾何關(guān)系得:r2=OM2+s2=9+s2 ②
3r-9=s ③
聯(lián)立②③得:r1=3m;r2=3.75m
分別代入①得:${v}_{1}=\frac{q}{m}•B{r}_{1}=1×1×3m/s$=3m/s
${v}_{2}=\frac{q}{m}•B{r}_{2}=1×1×3.75m/s=3.75$m/s
2.若小球沒(méi)有與擋板ON碰撞,則軌跡如圖2,設(shè)OO′=s,由幾何關(guān)系得:${r}_{3}^{2}=O{M}^{2}+{x}^{2}=9+{x}^{2}$ ④
x=9-r3 ⑤
聯(lián)立④⑤得:r3=5m
代入①得:${v}_{3}=\frac{q}{m}•B{r}_{3}=1×1×5m/s=5$m/s
故選:ABD
點(diǎn)評(píng) 提供帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)考查牛頓第二定律,向心力公式,并突出幾何關(guān)系在本題的應(yīng)用,同時(shí)注重對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的分析,利用圓的特性來(lái)解題是本題的突破口.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 從t1到t3這段時(shí)間穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量的變化量為零 | |
B. | 從t4到t3這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量為$\frac{{E}_{0}}{(R+r)ω}$ | |
C. | t4時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率大小為E0 | |
D. | t2時(shí)刻電阻R的發(fā)熱功率為$\frac{R{E}_{0}^{2}}{2(R+r)^{2}}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員沖過(guò)終點(diǎn)時(shí)的速度為9.5m/s | |
B. | 由于堵車(chē),汽車(chē)在通過(guò)隧道過(guò)程中的速度僅為1.2m/s | |
C. | 返回地球的太空艙落到太平洋水面時(shí)的速度為8m/s | |
D. | 子彈射到墻上時(shí)的速度為800m/s |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 水底同一深度并列紅、黃、綠、紫四個(gè)色球,從水面正上方觀(guān)察紫球最淺 | |
B. | 太陽(yáng)光穿過(guò)偏振片后,光強(qiáng)度不變,且和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 | |
C. | 均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng) | |
D. | 手機(jī)在通話(huà)時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波 |
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