【題目】如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T，磁場內(nèi)有一塊平面感光平板ab，板面與磁場方向平行，在距ab的距離l =16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是v =3.0×106m/s，已知粒子的電荷與質(zhì)量之比，現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的粒子。

求（1）ab上被粒子打中的區(qū)域的長度；

（2）能打在板上的粒子的初速度方向間的最大夾角。

【答案】(1) (2)

【解析】（1）α粒子帶正電，故在磁場中沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用R表示軌道半徑，有：

代入數(shù)據(jù)得R＝10 cm

可見，2R＞l＞R.

因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過S,由此可知,某一圓軌跡在圖中N左側(cè)與ab相切,則此切點(diǎn)P1就是α粒子能打中的左側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn).為定出P1點(diǎn)的位置,可作平行于ab的直線cd,cd到ab間的距離為R,以S為圓心,R為半徑,作弧交cd于Q點(diǎn),再過Q作ab的垂線交ab于P1.由圖中幾何關(guān)系得：NP1＝

再考慮N的右側(cè).任何α粒子在運(yùn)動(dòng)中離S的距離不可能超過2R,以2R為半徑,S為圓心作圓,交ab于N點(diǎn)右側(cè)的P2點(diǎn),此即右側(cè)能打到的最遠(yuǎn)點(diǎn).由圖中幾何關(guān)系得

NP2＝

所求長度為P1P2＝NP1＋NP2

代入數(shù)值得P1P2=20 cm

（2）如圖，沿v1方向射出粒子與屏相切于p1點(diǎn)，沿v2方向射出粒子與屏相切于p2 點(diǎn)v1， v2間夾角為所求最大夾角，此夾角等于分別與之垂直的半徑間的夾角，既SQ、SQ′間的夾角

（或）

則所求夾角為 （或）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1所示的蹦極運(yùn)動(dòng)是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目。為了研究蹦極過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力。如圖2所示，某次蹦極時(shí)，游客從蹦極平臺由靜止開始下落，到P點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，能到達(dá)的最低位量為Q點(diǎn)，整個(gè)過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能損失可忽略。彈性繩的彈力大小可以用來計(jì)算，其中k為常量， 為彈性繩的伸長量。

(1)彈性繩的原長為，彈性繩對游客的彈力為F，游客相對蹦極平臺的位移為x，取豎直向下為正方向，請?jiān)趫D3中畫出F隨x變化的示意圖；

(2)借助F-x圖像可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)當(dāng)游客位移為時(shí)，彈性繩彈性勢能的表達(dá)式；

(3)按照安全標(biāo)準(zhǔn)，該彈性繩允許的最大拉力，游客下落至最低點(diǎn)與地面的距離。已知， ，蹦極平臺與地面間的距離。取重力加速度，試通過計(jì)算說明：總質(zhì)量的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細(xì)線中的拉力．

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是________．

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

（2）實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是________m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

（3）由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力Ff=________N.

（4）小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為________m/s2.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中a、b為兩個(gè)帶等量正電荷的固定不動(dòng)的小球，在a、b連線的中垂線上有c、d兩點(diǎn)，將一個(gè)靜止在c處的電子從靜止釋放，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，正確的說法是（ ）

A. 在c ---o過程中，電子做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 在c---- o過程中，電子的電勢能減小

C. 電子在c處的加速度一定比d處的大

D. 電子以o為平衡位置，沿中垂線振動(dòng).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在高h1=30m的光滑水平平臺上物塊p(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度水平向右運(yùn)動(dòng)滑離平臺，并恰好沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道，E點(diǎn)的高度h2=15m，圓弧軌道的圓心0 與平臺等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與地面上長為L的水平粗糙軌道CD平滑連接，物塊p沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并能進(jìn)入半徑為R=10m的光滑豎直圓形軌道。己知物塊P與水平粗糙軌道CD的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。g取10m/s2。求：

(1)物塊p由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

(2)物塊p初速度的大��；

(3)若要使物塊p能在半徑為R=10m的光滑圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)此不脫離軌道/求L 應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，等邊閉合三角形線框，開始底邊與勻強(qiáng)磁場的邊界平行且重合，磁場的寬度大于三角形的高度，線框由靜止釋放，穿過該磁場區(qū)域，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是

A. 線框進(jìn)磁場過程中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向

B. 線框底邊剛進(jìn)入和剛穿出磁場時(shí)線圈的加速度大小可能相同

C. 線框出磁場的過程，可能做先減速后加速的直線運(yùn)動(dòng)

D. 線框進(jìn)出磁場過程，通過線框的電量不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示電路，測量一表盤有刻度但數(shù)值已模糊的靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig及內(nèi)阻Rg；已知該電流計(jì)的滿偏電流約為300μA，內(nèi)阻Rg約幾百歐。實(shí)驗(yàn)室提供器材如下:

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ)；

電阻箱R0(最大阻值為9999.9Ω)；

滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~5Ω，額定電流1.0A)；

電源E電動(dòng)勢為4V(內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)、導(dǎo)線。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

I.當(dāng)電阻箱阻值為r1時(shí)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流計(jì)滿偏，記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)U1

Ⅱ.當(dāng)電阻箱阻值為r2時(shí)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重新使電流計(jì)滿偏，記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)U2

III.根據(jù)測量數(shù)據(jù)求出靈敏電流計(jì)的滿偏電流和內(nèi)阻。

請根據(jù)如上所述回答下列問題：

①在步驟I和Ⅱ中，閉合開關(guān)S前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片應(yīng)置于最_______端(填“左”或“右”)；

②實(shí)驗(yàn)測得電流計(jì)內(nèi)阻Rg=________，滿偏電流Ig=_______。(用r1、r2、U1、U2表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】制作半導(dǎo)體時(shí)，需向單晶硅或其他晶體中摻入雜質(zhì)。單晶硅內(nèi)的原子是規(guī)則排列的，在兩層原子間有一定間隙，形成溝道，如圖所示。假設(shè)注入的雜質(zhì)是硼的正離子，若硼離子能沿溝道射入晶體內(nèi)，就叫做溝道離子。射入的離子不可能與溝道的縱軸（圖中虛線）完全平行，若偏離縱軸一定的角度，如圖那樣進(jìn)入溝道時(shí)向上偏轉(zhuǎn)，則離子將受原子層原子核向下的斥力。一旦離子失去向上運(yùn)動(dòng)的速度，便在斥力的作用下朝反方向偏離。同樣道理，當(dāng)離子接近下面原子核時(shí)，又在斥力的作用下向上偏轉(zhuǎn)。于是，入射離子在溝道內(nèi)沿曲線前進(jìn)。對于一定能量的離子，存在一個(gè)臨界的入射，一旦離子的入射角大于，入射離子將沖出溝道，不能成為溝道離子。下面說法正確的是( )

A. 入射角一定時(shí)，入射離子的動(dòng)能越大，越容易成為溝道離子

B. 入射離子的動(dòng)能一定時(shí)，入射角越小，溝道離子在溝道中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長

C. 入射離子在接近原子層時(shí)，原子核的斥力做負(fù)功，電勢能增大

D. 入射離子在趨于兩個(gè)原子層間的縱軸時(shí)動(dòng)能和電勢能均減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。

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