【題目】如圖所示，一有界勻強磁場垂直于xOy平面向里，其邊界是以坐標原點O為圓心、半徑為R的圓．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從磁場邊界與x軸交點P處以初速度大小v0、沿x軸正方向射入磁場，恰能從M點離開磁場．不計粒子的重力．

（1）求勻強磁場的磁感應強度大小B；

（2）若帶電粒子從P點以速度大小v0射入磁場，改變初速度的方向，粒子恰能經(jīng)過原點O，求粒子在磁場中運動的時間t及離開磁場時速度的方向；

（3）在勻強磁場外側(cè)加一有界均勻輻向電場，如圖所示，與O點相等距離處的電場強度大小相等，方向指向原點O．帶電粒子從P點沿x軸正方向射入磁場，改變初速度的大小，粒子恰能不離開電場外邊界且能回到P點，求粒子初速度大小v以及電場兩邊界間的電勢差U．

【答案】（1）（2）（3），

【解析】

（1）根據(jù)幾何關(guān)系，粒子圓周運動得半徑，由向心力公式有，解得

（2）如圖所示

過帶電粒子運動軌跡上得弦PO做垂直平分線叫磁場邊界O1點，因粒子做圓周運動得半徑與磁場邊界半徑相等，所以為等邊三角形，O1為圓心位置，粒子圓周運動得周期，圖中，則有，解得，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子離開磁場時速度沿y軸正方向

（3）設(shè)粒子剛進入磁場做圓周運動得圓心O1和原點O得連線與x軸夾角為，運動半徑為r1，如圖

則有，由向心力公式有，粒子從P點射入磁場，恰能回到P點，則根據(jù)幾何關(guān)系有：，解得其中 ；根據(jù)能量守恒有，解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長也為d，一束單色光從AB邊的中點D垂直于BC射入玻璃磚中，結(jié)果折射光線剛好通過半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：

①光在玻璃磚中傳播的時間（不考慮光的反射）.

②人射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點下移，使折射光線剛好能照射到圓的底部，入射點沿AB移動的距離為多少？這時光束在圓的底部經(jīng)玻璃磚折射后的折射角為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進入泥土的深度忽略不計。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚機牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運動。樁料進入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率。取，則下列說法正確的是

A. 夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為

B. 夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為

C. 打完第一夯后，樁料進入泥土的深度為

D. 打完第三夯后，樁料進入泥土的深度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是某女運動員一次十米跳水的快照，她從跳臺斜向上跳起，一段時間后落入較大的泳池中，不計空氣阻力，下列說法正確的是　　

A. 她運動到最高點時，速度為零

B. 她上升過程處于超重狀態(tài)，下降過程處于失重狀態(tài)

C. 她接觸到水后，由于受到水的阻力，立即開始做減速運動

D. 她從入水到停止下沉的過程中損失的機械能大于水的機械能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通常可忽略其他星體對它們的引力作用�，F(xiàn)已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運行。設(shè)每個星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G。

(1)試求第一種形式下，星體運動的線速度大小。

(2)假設(shè)兩種形式星體的運動周期相同，第二種形式下星體之間的距離應為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。

(1)下列實驗條件必須滿足的有____________；

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平

C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

(2)為定量研究，建立以水平方向為軸、豎直方向為軸的坐標系；

a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的_______（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點；在確定軸時_______（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；

b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則_______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為_______（已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>，結(jié)果用上述字母表示）。

(3)為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是_______；

A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡

B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡

C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡

(4)伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_______。

A．在水平方向上做勻速直線運動

B．在豎直方向上做自由落體運動

C．在下落過程中機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點在光滑水平面上做直線運動，圖像如圖所示。取質(zhì)點向東運動的方向為正，則下列說法中正確的是（　�。�

A.加速度方向發(fā)生改變

B.質(zhì)點在2s內(nèi)發(fā)生的位移為零

C.質(zhì)點在2s末的速度是3m/s，方向向東

D.質(zhì)點先做勻減速后做勻加速的直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。入射球和靶球的半徑相同，質(zhì)量分別為m1、m2，平放于地面的記錄紙上鋪有復寫紙。實驗時先使入射球從斜槽上固定位置G由靜止開始滾下，落到復寫紙上，重復上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，讓入射球仍從位置G由靜止開始滾下，和靶球碰撞后繼續(xù)向前運動落到復寫紙上，重復操作多次。最終記錄紙上得到的落點痕跡如圖乙所示。

(1)關(guān)于本實驗下列說法正確的是________。

A.需要用游標卡尺測量兩小球的直徑

B.應使m1>m2

C.實驗中記錄紙的位置可以移動

D.斜槽要固定好，末端切線不需要調(diào)節(jié)水平

(2)按照本實驗方法，該同學確定了落地點的平均位置P、Q、R并測出了OP、PQ、QR間的距離分別為x1、x2、x3，則驗證動量守恒定律的表達式是______________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究光電效應實驗中，某金屬的逸出功為W，用波長為的單色光照射該金屬發(fā)生了光電效應。已知普朗克常量為h，真空中光速為c下列說法正確的是（　�。�

A.光電子的最大初動能為

B.該金屬的截止頻率為

C.若用波長為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動能變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

D.若用波長為的單色光照射該金屬，一定可以發(fā)生光電效應

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