【題目】如圖所示。在y≥0存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源，可向x軸和x軸上方的各個(gè)方向均勻地不斷發(fā)射速度大小均為v、質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的同種帶電粒子。在x軸上距離原點(diǎn)x0處垂直于x軸放置一個(gè)長(zhǎng)度為x0、厚度不計(jì)、能接收帶電粒子的薄金屬板P（粒子一旦打在金屬板 P上，其速度立即變?yōu)?/span>0）。現(xiàn)觀察到沿x軸負(fù)方向射出的粒子恰好打在薄金屬板的上端，且速度方向與y軸平行。不計(jì)帶電粒子的重力和粒子間相互作用力：

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)求被薄金屬板接收的粒子中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)與最短時(shí)間的差值；

(3)求打在薄金屬板右側(cè)面與左側(cè)面的粒子數(shù)目之比。

【答案】(1)；(2) ；(3)

【解析】

（1）由左手定則可以判斷帶電粒子在磁場(chǎng)中沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沿方向射出的粒子恰好打在金屬板的上方，如圖a所示：

則：

聯(lián)立得：

（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)公式可知：

圖b為帶電粒子打在金屬板左側(cè)面的兩個(gè)臨界點(diǎn)，由圖可知，圓心O與坐標(biāo)原點(diǎn)和薄金屬板下端構(gòu)成正三角形，帶電粒子速度方向和x軸正方向成角，由圖b可知到達(dá)薄金屬板左側(cè)下端的粒子用時(shí)最短，即：

圖c為打在右側(cè)下端的臨界點(diǎn)，圓心與坐標(biāo)原點(diǎn)和薄金屬板下端構(gòu)成正三角形，帶電粒子速度方向和x軸正方向成角，由圖a、c可知到達(dá)金屬板右側(cè)下端的粒子用時(shí)最長(zhǎng)，即：

則被板接收的粒子中最長(zhǎng)和最短時(shí)間之差為：

（3）由圖a和圖c可知打在右側(cè)面的粒子發(fā)射角為，打在左側(cè)面的粒子發(fā)射角為，所以打在薄金屬板右側(cè)面與左側(cè)面的粒子數(shù)目之比為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y軸右側(cè)區(qū)域I內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L，高度均為3L。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從坐標(biāo)為(， )的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，恰好經(jīng)過坐標(biāo)為(0， )的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域Ⅰ。粒子重力忽略不計(jì)。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；

（2）粒子離開區(qū)域Ⅰ時(shí)的位置坐標(biāo)；

（3）要使粒子從區(qū)域Ⅱ的上邊界離開磁場(chǎng)，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍，并說明粒子離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)正方形線圈邊長(zhǎng)a＝0.5m，總電阻為R＝2Ω，當(dāng)線圈以v＝4m/s的速度勻速通過磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線圈平面總保持與磁場(chǎng)垂直。若磁場(chǎng)的寬度b>a，如圖所示，求：

（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流的大小和方向；

（2）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，線框CD邊兩端的電壓UCD；

（3）線框在穿過整個(gè)磁場(chǎng)過程中釋放的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示是常見的飲水機(jī)的壓水器，他可以簡(jiǎn)化為圖b所示的模型，上面氣囊的體積為V1=0.5L，擠壓時(shí)可以把氣囊中的氣體全部擠入下方橫截面積為S=0.05m2的水桶中，隨下方氣體壓強(qiáng)增大，桶中的液體會(huì)從細(xì)管中流出，已知在擠壓氣囊過程中，氣體的溫度始終不變，略去細(xì)管的體積及桶口連接處的體積，已知外部大氣壓為P0=105Pa，水的密度為ρ=103kg/m3，重力加速度為g=10m/s2，某次使用過程時(shí)，桶內(nèi)氣體體積為V2=12.5L，擠壓氣囊一下后，桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處，認(rèn)為每次擠壓都能使氣囊中的氣體全部擠入桶中，則

①桶中液面離出水口多高？

②至少擠壓多少次才能從桶內(nèi)流出體積為V3=2.5L的水？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)隨體積變化的 圖像，其中段為雙曲線，段與橫軸平行，則下列說法正確的是（　　）

A.過程①中氣體分子的平均動(dòng)能不變

B.過程②中氣體需要吸收熱量

C.過程②中氣體分子的平均動(dòng)能減小

D.過程③中氣體放出熱量

E.過程③中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM=MN。P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MP⊥ON。則

A. M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高

B. 將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C. M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)

D. 在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V　0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到

3 V，并便于操作．已選用的器材有：

電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)；

電流表(量程為0～250 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；

電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干．

①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的________(填字母代號(hào))．

A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 Ω，額定電流1 A)

B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750 Ω，額定電流0.3 A)

②實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖________(填字母代號(hào))．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角三角形所在的平面內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中A點(diǎn)電勢(shì)為0，B點(diǎn)電勢(shì)為3V，C點(diǎn)電勢(shì)為6V．己知∠ACB＝30°，AB邊長(zhǎng)為m，D為AC的中點(diǎn)．，將一點(diǎn)電荷放在D點(diǎn)，且點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為1.5N/C，則放入點(diǎn)電荷后，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為（ ）

A. 2.5N/C B. 3.5N/C C. 2N/C D. N/C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星,被稱為“太空110”,它可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源,延長(zhǎng)衛(wèi)星的使用壽命,假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一,其運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,軌道平面與地球赤道平面重合,下列說法正確的是( )

A.“軌道康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的倍

B.“軌道康復(fù)者”的速度大于地球的第一宇宙速度

C.站在赤道上的人的角速度大于“軌道康復(fù)者”的角速度

D.“軌道康復(fù)者”可在高軌道上加速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)低軌道上衛(wèi)星的拯救

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