如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個小孔O、O′且正對，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化如圖乙所示．有一群正離子在t＝0時垂直于M板從小孔O射入磁場．已知正離子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響，不計離子所受重力．求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大��；

(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，正離子射入磁場時的速度v0的可能值．


解析：設(shè)垂直于紙面向里的磁場方向為正方向．

(1)正離子射入磁場，洛倫茲力提供向心力B0qv0＝①（4分）

做勻速圓周運動的周期T0＝ ②（2分）

聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝. ③（3分）

(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，v0的方向應(yīng)如圖所示，

兩板之間正離子只運動一個周期即T0時，有R＝，④（3分）

當(dāng)兩板之間正離子運動n個周期，即nT0時，有R＝(n＝1,2,3…)⑤（3分）

聯(lián)立求解，得正離子的速度的可能值為v0＝＝(n＝1,2,3…)．⑥（3分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


現(xiàn)有一特殊電池，它的電動勢E約為9 V，內(nèi)阻r約為40 Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50 mA。為了測量這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實驗，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出，阻值為5 Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9 Ω，R0為定值電阻，對電路起保護(hù)作用．


甲





乙

(1)實驗室備有的定值電阻R0共有以下幾種規(guī)格．

A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．500 Ω

本實驗選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好________．

(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝________ Ω.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一輛載重卡車沿平直公路行駛，車上載有質(zhì)量均為m的A、B兩塊長方體水泥預(yù)制板，已知預(yù)制板左端與車廂前擋板的距離為L，A、B間及B與車廂間的動摩擦因數(shù)分別為m1、m2（m1＜m2），卡車以速度v0勻速行駛時因前方出現(xiàn)障礙物而制動，并做勻減速直線運動，各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，問：

（1）卡車制動的加速度滿足什么關(guān)系時，預(yù)制板A相對B滑動，而B相對車廂底板靜止？

（2）制動后為保證司機(jī)安全，需使預(yù)制板不與車廂前擋板碰撞，則從卡車開始制動到停止所經(jīng)歷的時間應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長為L，兩板間距離為d，在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場。不計粒子重力。試求：

（1）兩金屬板間所加電壓U的大��；

（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是一種調(diào)壓變壓器的原理圖，線圈AB繞在一個圓形的鐵芯上，AB間加上正弦交流電壓U，移動滑動觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓，在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，變阻器的滑動觸頭為Q，則下列判斷中正確的是

A．保持P的位置不動，將Q向下移動時，R消耗的功率變大

B．保持P和Q的位置不動，當(dāng)正弦交流電壓U的瞬時值為最大值時，則交流電流表的示數(shù)也為最大

C．保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大

D．保持Q的位置不動，將P沿順時針方向移動時，則輸入功率變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


電子體重秤的原理圖如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實質(zhì)是理想電流表）．設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3A，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，電阻R隨踏板所受壓力F變化的函數(shù)式為R =30–0.02F（F和R的單位分別是N和Ω）．下列說法正確是

A 該秤能測量的最大體重是1200N

B 該秤能測量的最大體重是1300N

C 該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.375A處

D 該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤0.400A處

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科目：高中物理 來源： 題型：


在一段平直公路上，質(zhì)量為的汽車，從靜止開始做勻加速運動，經(jīng)過2s，速度達(dá)到10m/s。隨后汽車以的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，又經(jīng)過50s達(dá)到最大速度。設(shè)汽車所受阻力恒定，大小為。求：

（1）汽車行駛的最大速度值；

（2）汽車速度為20m/s時的加速度大小；

（3）汽車從靜止到最大速度所經(jīng)過的路程。

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如圖所示，印度第一艘自主研發(fā)的核潛艇于2009年7月26日正式下水，成為世界第六個擁有核潛艇的國家．核動力潛艇是潛艇中的一種類型，指以核反應(yīng)堆為動力來源設(shè)計的潛艇．在核反應(yīng)中有一種是一個原子核在中子的轟擊下發(fā)生的一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為，則下列敘述正確的是(    )

A．X原子核中含有54個質(zhì)子

B．X原子核中含有53個中子

C．裂變時釋放能量是因為虧損的質(zhì)量變成了能量

D．裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)守恒

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如圖中理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝4∶1，原線圈兩端連接光滑導(dǎo)軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路．當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌勻速地向右做切割磁感線運動時，安培表A1的讀數(shù)是12 mA，則安培表A2的讀數(shù)是 (　　)

A． 48 mA                        B． 3 mA

C．0                             D．與R值大小有關(guān)

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