如圖所示,一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,在ad邊中點O,垂直于磁場射入一速度方向跟ad邊夾角θ=30°、大小為v0的帶正電粒子.已知粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,ad邊長為L,ab邊足夠長,粒子重力不計,求:
(1)粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小范圍;
(2)如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制,求粒子在磁場中運動的最長時間.
(1) <v0≤
. (2)
【解析】
試題分析:(1)若粒子速度為v0,軌跡半徑為R,由,則
若軌跡與ab邊相切,如圖所示,設(shè)此時相應(yīng)速度為v01,則
R1+R1sin θ=
將代入上式并由題給數(shù)據(jù)可得
若軌跡與cd邊相切,設(shè)此時粒子速度為v02,則R2-R2sin θ=
將代入上式可得
所以粒子能從ab邊上射出磁場的v0應(yīng)滿足<v0≤
.
(2)粒子在磁場中經(jīng)過的弧所對的圓心角越大,在磁場中運動的時間越長.由圖可知,在磁場中運動的半徑r≤R1時,運動時間最長,此時弧所對的圓心角為(360°-2θ).
所以最長時間為.
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動.
科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年四川南充閬南西三校高三考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1,電壓表和電流表均為理想電表,原線圈接如圖乙所示的正弦交流電,圖甲中的R1為溫度升高電阻增大的正溫度系數(shù)的熱敏電阻,R為定值電阻。下列說法正確的是 ( )
A.在0.5×10-2s時,電壓表V2的示數(shù)為9V
B.R1處溫度升高時,電流表的示數(shù)變小,電壓表V2的示數(shù)不變
C.如果把電壓表V2換成電容器(規(guī)格:10V,100p),電容器可正常工作
D.變壓器原、副線圈的電流之比為4∶1
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年四川成都石室中學(xué)高二上期期中考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場,運行的半圓軌跡如圖中虛線所示,下列表述正確的是( )
A.M帶負電,N帶正電
B.M的速率小于N的速率
C.洛倫茲力對M、N做正功
D.M的運行時間大于N的運行時間
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東乳山高一上期期中考試物理卷(解析版) 題型:實驗題
(4分)某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將鉤碼逐個掛在彈簧的下端,每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度,并將數(shù)據(jù)填在表中。(彈簧始終在彈性限度內(nèi)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標紙上已描出了前五次測量的彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長之間的函數(shù)關(guān)系點,并作出F—
圖線。由圖象可求得彈簧自然長度為 m。由圖象可求得該彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東乳山高一上期期中考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
關(guān)于速度的下列說法中正確的是
A.速度是描述物體位置變化的物理量
B.速度是反映快和慢的物理量,因此是標量
C.速度是描述物體運動快慢的物理量
D.速度的方向一定與物體的位移方向一致
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年內(nèi)蒙古包頭第一中學(xué)高三上期期中考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
在xOy平面上以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于xOy平面.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從原點O以初速度v沿y軸正方向開始運動,經(jīng)時間t后經(jīng)過x軸上的P點,此時速度與x軸正方向成θ角,如圖所示.不計重力的影響,則下列關(guān)系一定成立的是( ).
A.若r<,則0°<θ<90° B.若r≥
,則t≥
C.若t=,則r=
D.若r=
,則t=
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年內(nèi)蒙古包頭第一中學(xué)高三上期期中考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V,接上8 Ω的負載后路端電壓降為2.4 V,則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)阻r為 ( )
A.E=2.4 V B.E=3 V C. r=2 Ω D.r=1 Ω
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江蘇東臺三倉中學(xué)高三12月月考物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖是某緩沖裝置,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與直桿相連,直桿可在固定的槽內(nèi)移動,與槽間的滑動摩擦力恒為f,直桿質(zhì)量不可忽略。一質(zhì)量為m的小車以速度撞擊彈簧,最終以速度
彈回。直桿足夠長,且直桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不計小車與地面的摩擦。則
A.小車被彈回時速度一定小于
B.直桿在槽內(nèi)移動的距離等于
C.直桿在槽內(nèi)向右運動時,小車與直桿始終保持相對靜止
D.彈簧的彈力可能大于直桿與槽間的最大靜摩擦力
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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年內(nèi)蒙古包頭第一中學(xué)高二上期期中考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
一段半徑為D的導(dǎo)線,電阻為0.1Ω,如果把它拉成半徑為0.5D的導(dǎo)線,則電阻變?yōu)?( )
A. 0.2Ω B. 0.4Ω C. 0.8Ω D. 1.6Ω
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