【題目】某地區(qū)多發(fā)霧霾天氣，PM2．5濃度過(guò)高，為防控粉塵污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種除塵方案，用于清除帶電粉塵．模型簡(jiǎn)化如圖所示，粉塵源從A點(diǎn)向水平虛線(xiàn)上方（豎直平面內(nèi)）各個(gè)方向均勻噴出粉塵微粒，每顆粉塵微粒速度大小均為v＝10 m/s，質(zhì)量為m＝5×10－10 kg，電荷量為q＝＋1×10－7 C，粉塵源正上方有一半徑R＝0．5 m的圓形邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外且大小為B＝0．1 T的，磁場(chǎng)右側(cè)緊靠平行金屬極板MN、PQ，兩板間電壓恒為U0，兩板相距d＝1 m，板長(zhǎng)l＝1 m。不計(jì)粉塵重力及粉塵之間的相互作用，假設(shè)MP為磁場(chǎng)與電場(chǎng)的分界線(xiàn)。（已知，，）求：

（1）微粒在磁場(chǎng)中的半徑r并判斷粒子出磁場(chǎng)的速度方向；

（2）若粉塵微粒100%被該裝置吸收，平行金屬極板MN、PQ間電壓至少多少？

【答案】（1）0．5m，水平向右 （2）1V

【解析】

試題分析： （1）粉塵微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，設(shè)軌道半徑為r，則有

得

假設(shè)粉塵微粒從B點(diǎn)打出，軌道圓的圓心為O′，由r＝R可知四邊形AOBO′為菱形，所以O(shè)A∥OB′，BO′一定是豎直的，速度方向與BO′垂直，因此速度方向水平向右；

（2）粉塵微粒進(jìn)入電場(chǎng)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，

水平方向有

豎直方向有 ；

把y≥d代入解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F－v2圖象如圖乙圖所示．則（ ）

A．小球的質(zhì)量為bR/a

B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閎/R

C．v2＝c時(shí)，小球?qū)U的彈力方向向上

D．v2＝2b時(shí)，小球受到的彈力的大小大于重力的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】當(dāng)新的實(shí)驗(yàn)提供了新的視角，或有了新的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)時(shí)，原有的理論就會(huì)被修改，下列關(guān)于各個(gè)理論的修正中正確的是（ ）

A．伽利略修正了亞里士多德的落體理論，證明了物體下落的速度取決于下落時(shí)間的長(zhǎng)短和物體的質(zhì)量

B．牛頓修正了伽利略關(guān)于力是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的理論，提出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

C．牛頓認(rèn)為開(kāi)普勒第三定律是正確的，并修正了其決定因素，即是由太陽(yáng)的質(zhì)量和萬(wàn)有引力常量決定

D．庫(kù)倫提出庫(kù)侖定律，并最早用實(shí)驗(yàn)測(cè)得元電荷e的數(shù)值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于彈力，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A.物體只要相互接觸就有彈力作用
B.壓力或支持力的方向總是垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體
C.靜止放在桌面上的書(shū)，對(duì)桌面的壓力就是書(shū)所受的重力
D.彈力的大小與物體受到的重力成正比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有些光，包含著在垂直光的傳播方向上沿方向振動(dòng)的光，這些方向上的光的強(qiáng)度都 ， 這樣的光叫光。當(dāng)這種光垂直透過(guò)某一線(xiàn)狀狹縫后，光的振動(dòng)方向只沿方向，這樣的光叫光。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開(kāi)始時(shí)輕繩與斜劈平行．現(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過(guò)程中小球始終未脫離斜劈，則有（ ）

A. 小球?qū)π迸膲毫χ饾u減小

B. 輕繩對(duì)小球的拉力逐漸先減小后增大

C. 豎直桿對(duì)小滑塊的彈力逐漸減小

D. 對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A.有力作用在物體上，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變
B.單個(gè)孤立物體有時(shí)也能產(chǎn)生力的作用
C.作用在同一物體上的力，只要大小相同，作用的效果就相同
D.找不到施力物體的力是不存在的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如右圖所示，下列說(shuō)法正確的是：

A．A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s末速度相等

B．A質(zhì)點(diǎn)一直以5m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，B質(zhì)點(diǎn)先加速后減速，8s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

C．前4s內(nèi)A、B之間距離先增大后減小，4s末兩質(zhì)點(diǎn)相遇

D．前4s內(nèi)，A的位移小于B的位移，后4s內(nèi)A的位移大于B的位移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，所有軌道均光滑，軌道AB與水平面的夾角θ=370，A點(diǎn)距水平軌道的高度為H=1．8m；一無(wú)動(dòng)力小滑車(chē)質(zhì)量為m=1．0kg，從A點(diǎn)沿軌道由靜止滑下，經(jīng)過(guò)水平軌道BC再滑入圓形軌道內(nèi)側(cè)，圓形軌道半徑R=0．5m，通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)D然后從水平軌道E點(diǎn)飛出，E點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，E、F兩點(diǎn)的豎直高度差h=1．25m，水平距離s=2．6m．不計(jì)小滑車(chē)通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的能量損失，小滑車(chē)在運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，求：

（1）小滑車(chē)從A滑到B所經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）在圓形軌道最高點(diǎn)D處小滑車(chē)對(duì)軌道的壓力大��；

（3）要使小滑車(chē)既能安全通過(guò)圓形軌道又不掉進(jìn)壕溝，則小滑車(chē)至少應(yīng)從離水平軌道多高的地方由靜止滑下？

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