【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓心在x軸上的坐標(biāo)點(diǎn)為(R，0)，圓弧與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)。在坐標(biāo)原點(diǎn)有一粒子源，可以在坐標(biāo)平面內(nèi)射出質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的粒子，不計(jì)粒子的重力，求：

(1)若粒子源沿x軸正向射出不同速度的粒子，要使所有粒子都不從直徑PQ上射出磁場(chǎng)，則粒子的速度最大為多少?

(2)若粒子源在紙面內(nèi)向各個(gè)方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子都不從直徑PQ上射出磁場(chǎng)，粒子射出的速度最大又為多少

(3)在(2)中，使粒子均以最大速度射出，則在磁場(chǎng)區(qū)域中有粒子通過(guò)的面積多大?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）若粒子源沿x軸正向射出不同速度的粒子，要使所以粒子不從直徑PQ射出磁場(chǎng)，則速度最大的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

由牛頓第二定律可知，

求得：；

（2）若粒子源在紙面內(nèi)各個(gè)方向射出速率相同的粒子，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，則最容易從PQ上射出的粒子的射出方向沿y軸正向，該粒子剛好不從PQ上射出的軌跡如圖所示：

則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

由牛頓第二定律可知，

求得：

（3）粒子在磁場(chǎng)中通過(guò)的區(qū)域如圖中陰影部分所示：

根據(jù)幾何關(guān)系，陰影部分的面積：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,現(xiàn)向左調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的觸頭P,電壓表的示數(shù)改變量的大小為ΔU,電流表的示數(shù)改變量的大小為ΔI,則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 變大B. 變大

C. 電阻R1的功率變大D. 電源的總功率變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)從距離地面H高度處將一小球從靜止開(kāi)始釋放，小球與地面撞擊后彈起的最大高度為h。小球在此過(guò)程的速度-時(shí)間圖象如圖所示。不計(jì)空氣阻力的影響，不計(jì)小球與地面撞擊過(guò)程的時(shí)間間隔。則下列選項(xiàng)中正確的是（　�。�

A. 小球在下落和上升階段具有的加速度都是

B. H的大小是

C. 小球與地面撞擊前后速度的變化量的大小是

D. H和h的差值是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的概念，下列說(shuō)法中正確的是( ).

A. 根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義式B=F/IL可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比

B. 磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與通電導(dǎo)線在該處所受磁場(chǎng)力的方向相同

C. 一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

D. 小段通電導(dǎo)線放存磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，它所受的磁場(chǎng)力一定為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，因?yàn)闆](méi)有記錄軌道末端位置，所以該同學(xué)在軌跡上任取一點(diǎn)a為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系（y軸豎直，x軸水平），又在軌跡上另取b、c兩點(diǎn)的位置（如圖）。（g取10m/s2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可判斷：（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

①小球平拋時(shí)的初速度為______m/s.

②小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=______cm，y=______cm.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱(chēng)軸OO′重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角為θ，已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為μ，重力加速度大小為g．

（1）若ω=ω0，若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；

（2）求要使小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)陶罐壁靜止，求陶罐轉(zhuǎn)動(dòng)的最大值角速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)，彼此平行且共軸的一對(duì)勵(lì)磁圓形線圈能夠在兩線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)；電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)加速電壓U作用后通過(guò)玻璃泡內(nèi)稀薄氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡�，F(xiàn)讓電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子(初速度較小，可以不計(jì))，勵(lì)磁線圈通入電流Ⅰ后，可以看到圓形的電子的徑跡，則下列說(shuō)法正確的是

A. 若保持U不變，增大I，則圓形徑跡的半徑變大

B. 若保持U不變，增大1，則圓形徑跡的半徑變小

C. 若同時(shí)減小I和U，則電子運(yùn)動(dòng)的周期減小

D. 若保持Ⅰ不變，減小U，則電子運(yùn)動(dòng)的周期將不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧軌道BC靜止放在光滑水平地面上，圓弧BC與地面相切。滑塊A(視為質(zhì)點(diǎn))從到B端高度為R處由靜止釋放，恰好從B端沿圓弧切線方向進(jìn)人軌道，離開(kāi)C端后沿地面運(yùn)動(dòng)。已知圓弧軌道BC的質(zhì)量為滑塊A的質(zhì)量的兩倍，重力加速度大小為g，求：

(1)滑塊到達(dá)B端時(shí)的速度大小v；

(2)圓弧軌道的最大速度vm。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從同一高度釋放沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上____________．

A．調(diào)節(jié)斜槽末端保持水平

B．每次釋放小球的位置可以不同

C．每次必須由靜止釋放小球

D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線

（2）如圖所示，某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，在小方格紙上畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)(軌跡已擦去)．已知小方格紙的邊長(zhǎng)L＝2.5 cm.g取10 m/s2.請(qǐng)你根據(jù)小方格紙上的信息，通過(guò)分析計(jì)算完成下面幾個(gè)問(wèn)題：

①根據(jù)水平位移，求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝ __________m/s

②小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度是vb＝____________ m/s

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