【題目】如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源，可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v的帶電粒子．已知屏蔽裝置寬AB為d，縫長(zhǎng)AD為2d，粒子的質(zhì)量m，電荷量為+q．若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來隔離輻射，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，方向垂直于紙面向里，整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中．

(1)若所有的粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場(chǎng)的寬度D至少是多少？

(2)若條形磁場(chǎng)的寬度D＝，則射出屏蔽裝置的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少？

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)根據(jù)

得:

如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最寬處寬度為

所以

(2)根據(jù)：

得：

如圖乙所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短時(shí)，弦長(zhǎng)最短即為磁場(chǎng)寬度，分析可得此時(shí)圓心角

所以

當(dāng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，此時(shí)軌跡與右側(cè)邊界相切，由幾何關(guān)系可得此時(shí)圓心角

所以

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】來自太陽(yáng)和其他星體的宇宙射線中含有大量高能帶電粒子，但地磁場(chǎng)（如圖）的存在可以改變這些帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，且使其中的大部分不能到達(dá)地面，從而對(duì)地球上的生命起到了很好的保護(hù)作用。關(guān)于地磁場(chǎng)和上述高能帶電粒子的運(yùn)動(dòng)（不考慮地磁偏角的影響），下列說法正確的是

A. 地磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B. 地磁場(chǎng)的北極在地理北極附近

C. 若粒子帶正電，且沿地球赤道平面射向地心，則由于地磁場(chǎng)的作用將向東偏轉(zhuǎn)

D. 若粒子帶正電，且沿地球赤道平面射向地心，則由于地磁場(chǎng)的作用將向西偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一額定電壓為2.8V、額定功率0.56W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線．有下列器材可供選用

A．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約6kΩ）

B．電壓表（量程0~6V，內(nèi)阻約20kΩ）

C．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）

D．電流表（量程0~200mA，內(nèi)阻約20Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（最大電阻10Ω，允許最大電流2A）

F．滑動(dòng)變阻器（最大電阻200Ω，允許最大電流150mA）

G．三節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V）

H．電鍵、導(dǎo)線若干

(1)為提高實(shí)驗(yàn)的精確程度，電壓表應(yīng)選用_______；電流表應(yīng)選用_______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______．（以上均填器材前的序號(hào)）

(2)通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，某同學(xué)將一電源（電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=5Ω）與此小燈泡直接連接時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是_______ W．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用輕質(zhì)彈簧將籃球拴在升降機(jī)底板上，此時(shí)彈簧豎直，籃球恰好與光滑的側(cè)壁和光滑的傾斜天花板接觸，在籃球與側(cè)壁之間裝有壓力傳感器，當(dāng)升降機(jī)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力傳感器的示數(shù)逐漸增 大，某同學(xué)對(duì)此現(xiàn)象給出了下列分析與判斷，其中可能正確的是

A. 升降機(jī)正在勻加速上升

B. 升降機(jī)正在勻減速上升

C. 升降機(jī)正在加速下降，且加速度越來越大

D. 升降機(jī)正在減速下降，且加速度越來越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示,小車板面上有一質(zhì)量為m=8 kg的物塊被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住靜止在小車上,這時(shí)彈簧的彈力為6 N.現(xiàn)沿水平向左的方向?qū)π≤囀┘幼饔昧?/span>,使小車運(yùn)動(dòng)的加速度由零逐漸增大到1 m/s2,此后以1 m/s2的加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng).在此過程中 (　　)

A. 物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中不受摩擦力作用

B. 物塊受到的摩擦力先減小后增大,最后保持不變

C. 某時(shí)刻物塊受到的摩擦力為零

D. 某時(shí)刻彈簧對(duì)物塊的作用力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一汽車在直線公路段上以54km/h的速度勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)在其正前方14m處有一輛自行車以5m/s的速度同向勻速行駛。經(jīng)過0.4s的反應(yīng)時(shí)間后，司機(jī)開始剎車，則：

（1）為了避免相撞，汽車的加速度大小至少為多少？

（2）若汽車剎車時(shí)的加速度只為4m/s2，在汽車開始剎車的同時(shí)自行車開始以一定的加速度勻加速，則自行車的加速度至少為多大才能保證兩車不相撞？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說法正確的是

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大

D. 若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條相距l的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域左邊界MN（虛線）與導(dǎo)軌垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計(jì)。求

（1）在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對(duì)值；

（2）在時(shí)刻t（t>t0）穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,水平導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=1kg,電阻R0=0.9Ω,與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻r=0.1Ω,電阻R=4Ω；外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面成角；ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）,定滑輪摩擦不計(jì),線對(duì)ab的拉力為水平方向,重力加速度g=10m/s2,ab處于靜止?fàn)顟B(tài)已知=0.8，=0.6求：

（1）通過ab的電流大小和方向．

（2）ab受到的安培力大小和方向．

（3）重物重力G的取值范圍．

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