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【题目】长为L的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示.磁感应强度为B,板间离也为L,极板不带电.现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,粒子的速度范围为______

【答案】

【解析】

欲使粒子不打在极板上,如图所示,带正电的粒子从左边射出磁场时,其在磁场中圆周运动的半径RL/4;粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力,即:qvB=m;可得粒子做圆周运动的半径:

所以粒子不打到极板上且从左边射出,则:即:
带正电的粒子从右边射出,如图所示,此时粒子的最小半径为R,由上图可知:R2=L2+R-2;可得粒子圆周运动的最大半径:R=,则:即:,故欲使粒子不打在极板上,粒子的速度必须满足

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图像如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是(

A. 猴子的运动轨迹为直线

B. 猴子在2 s内做匀变速曲线运动

C. t=1时猴子的速度大小为4m/s

D. t=2 s时猴子的加速度大小为0 m/s2

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【题目】如图所示,质量为的平板车P的上表面离地面高,质量为的小物块大小不计,可视为质点位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上,一不可伸长的轻质细绳长为,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球大小不计,可视为质点。今将小球拉至悬线与竖直方向成角由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无机械能损失。已知Q离开平板车时速度大小QP之间的动摩擦因数,重力加速度,计算:

小球与Q碰撞前瞬间,细绳拉力T的大小;

平板车P的长度L

小物块Q落地时与小车的水平距离s

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【题目】如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸,水由通道进入海湾水库蓄水,待水面升至最高点时关闭闸门(如图甲),落潮时,开闸放水发电(如图乙)。设海湾水库面积为5.0×108 m2,平均潮差为3.0 m,一天涨落潮两次,发电机的平均能量转化效率为10%,则一天内发电的平均功率约为(ρ海水1.0×103 kg/m3g10 m/s2)(  )

A. 2.6×104 kWB. 5.2×104 kWC. 2.6×105 kWD. 5.2×105 kW

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【题目】如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速。已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q。下列说法正确的是(

A. 质子从磁场中获得能量

B. 质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关,且随电压U增大而增加

C. 质子的最大速度不超过2πRf

D. 质子的最大动能为

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【题目】有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示.E是内阻不计、电动势为6 V的电源.R0是一个阻值为300 Ω的限流电阻.G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器.R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示.C是一个用来保护显示器的电容器.秤台的重力忽略不计.试分析

(1)利用表中的数据写出电阻R随压力F变化的函数式.

(2)若电容器的耐压值为5 V,该电子秤的最大称量值为多少?

(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度,则该测力显示器的刻度是否均匀?

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【题目】如图所示,正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两帯电粒子从a点沿与ab30°角的方向垂直射入磁场。甲粒子垂直于bc边离开磁场,乙粒子从ad边的中点离开磁场。已知甲、乙两带电粒子的电荷量之比为12,质量之比为12,不计粒子重力。以下判断正确的是

A. 甲粒子带负电,乙粒子带正电

B. 甲粒子的动能是乙粒子动能的24

C. 甲粒子在磁场中的运动弧长是乙粒子在磁场中运动弧长的

D. 如果改变入射速度大小,甲粒子有可能从ab边射出,乙粒子不可能从bc边射出

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【题目】如图,某光学元件由截面为半径为R的圆柱与直角三角形的三棱柱组成,二者为材料相同的透明玻璃。已知三角形BC边的长度也为R,∠BAC30°.现让一细束单色光从AB边上距离A点为RD点沿与AB边成斜向右上方入射,光线经AC边反射后刚好直接垂直于BC边进入圆柱区域,求:

①试计算光线从圆弧上的E(图中未画出)射出时的折射角

②试计算该细光東在玻璃中传播的时间t(已知光在真空中的传播速度为c)

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【题目】如图所示,一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上,已知玻璃砖对平行光的折射率为

(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少?

(2)能从圆柱面射出的光线中,在玻璃砖中传播时间最长为多少?(光在真空中的速度为c)

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