练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    【题目】如下图所示，在平面内，有一半径为R＝L的圆形区域，圆心O1对应的坐标为，圆与x轴交于A、C两点.除圆形区域内无磁场，在y轴与直线之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在圆心O1处有一粒子源，发射同种粒子，粒子的质量为，电荷量为+q，粒子从粒子源O1出发垂直磁场在纸面内向各个方向射出，不计粒子重力，并且从磁场返回圆形边界的粒子均被吸收掉，问：

    (1)求能从右边界（即直线）射出的粒子其最小速率为多少，并求出该粒子从O1出发时与x轴正方向的夹角。

    (2)要使粒子垂直于的边界射出磁场，求该粒子的最小速率为多少。

    【答案】(1) 30° (2)

    【解析】（1）分析可知，以相同速率从O1点射出的粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心的轨迹在虚线圆上，如下图所示；

    设能从直线x＝2L边界出去的粒子的速度大小为v1，则

    qv1B＝m

    从图中可知，速度最小是从D点飞出，则

    解得，

    最小速度为，

    对应角度θ为，

    θ＝30°

    所以以最小速度飞出的粒子的速度方向是斜向右下方与x轴正方向的夹角为30°

    粒子垂直于直线x＝2L边界出去，作出粒子运动的轨迹如

    设粒子的

    设粒子的速度方向是斜向右下方与x轴正方向的夹角为α，粒子做匀速圆周运动的轨道半径为r2，则 Lcosα+ r2sinα＝L

    令

    上式得， 　

    当α+φ＝90°时， r2最小，解得:r2=L

    qv2B＝m

    方法二：利用数学知识为点O1到直线距离，得出O3位置在D点时r2最小，同样求出r2=L，同样得分.

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】一列简谐横波向右传播，在其传播的路径上每隔L=0.1m选取一个质点，如图（甲）所示，t=0时刻波恰好传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间Δt=0.3s，所选取的1-9号质点间第一次出现如图（乙）所示的波形，则下列判断中正确的是( )

    A. t=0.3s时刻，质点1向上运动

    B. t=0.3s时刻，质点8向下运动

    C. t=0至t=0.3s内，质点5运动的时间只有0.2s

    D. 该波的周期为0.2s，波速为4m/s

    E. 该波的周期为0.3s，波速为2.67m/s

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，从P点平行直线MN射出的a、b两个带电粒子，它们从P点射出开始计时到第一次到达直线MN所用的时间相同，到达MN时速度方向与MN的夹角分别为600和900，不计重力以及粒子间的相互作用力，则两粒子速度大小之比va:vb为（ ）

    A. 2:1

    B. 3:2

    C. 4:3

    D. :

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R1和R2的阻值分别为3 Ω和1 Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示， 下列说法正确的是( )

    A. 电流表的示数为

    B. 电压表的示数为

    C. 0～0.04s内，电阻R1产生的焦耳热为0.24J

    D. 0.03s时，通过电阻R1的电流为

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图甲所示，利用气垫导轨来研究功能关系，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，导轨上有一滑块A紧靠弹簧，但不连接，滑块A上固定有挡光片，滑块连同挡光片的质量为m=0.5kg。

    （1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=_______cm。

    （2）将轻弹簧一端固定于气垫导轨左侧，为了调整导轨水平，可以在图甲上适当位置再增加一个光电门，打开气源，调节装置，然后水平轻推滑块，通过观察调整至通过两个光电门的时间____即可。

    （3）撤掉靠近弹簧一个光电门后，用力水平将滑块A向左推，压紧弹簧，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为，则可知弹簧对滑块所做的功为___________(用题中所给字母表示)

    （4）也可以用该装置测量弹簧的劲度系数。用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x，释放滑块，记录滑块通过光电门的时间并计算出速度v.

    （5）重复（4）中的操作，得到v与x的关系图像如图丙所示，由图可知弹簧的劲度系数为______。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】“跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具（图甲），弹簧上端连接脚踏板，下端连接跳杆（图乙），人在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将人向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面。

    A. 不论下压弹簧程度如何，弹簧都能将跳杆带离地面

    B. 从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为人的动能

    C. 从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人一直向上加速运动

    D. 从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长，人的加速度先减小后增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图甲所示，离子源在源源不断地产生正离子（质量为m，电量为q），离子由离子源飞出时的速度可以忽略不计，离子离开离子源后进入一加速电压为U0的加速电场，偏转电场两极板M、N正对且板间距为d，极板长L=d，紧挨偏转极板右侧空间有一宽度L=d的长条形区域，区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。在偏转电场的两板间接一周期为T的变化电压，如图乙所示。离子经过加速电场加速后从两板中央垂直进入偏转电场，已知离子穿越偏转极板过程所用时间非常短，可认为在这段时间内加在M、N板上的电压不变。不计离子的重力以及离子间的相互作用力。求：

    （1）离子刚进入偏转电场时的速度v0多大；

    （2）在一个周期内，有离子从偏转极板射出的时间为多少；

    （3）为使从偏转极板射出的离子不从磁场的右边界射出，磁感应强度至少为多大。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV电压输电，则下列说法正确的是

    A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A

    B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV

    C. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW

    D. 输电线上损失的功率为，U为输电电压，r为输电线的电阻

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点．一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，粒子重力不计，那么下列说法中正确的是（　 　）

    A. 若该带电粒子从ab边射出，它经历的时间可能为t0

    B. 若该带电粒子从bc边射出，它经历的时间可能为

    C. 若该带电粒子从cd边射出，它经历的时间为

    D. 若该带电粒子从ad边射出，它经历的时间可能为

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案