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        1. 【題目】(2014山東理綜,24) 如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強磁場.取垂直于紙面向里為磁場的正方向,磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.t=0時刻,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計重力),以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū).當(dāng)B0和TB取某些特定值時,可使t=0時刻入射的粒子經(jīng)Δt時間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈).上述m、q、d、v0為已知量.

          (1)若Δt=TB,求B0;

          (2)若Δt=TB,求粒子在磁場中運動時加速度的大;

          (3)若B0,為使粒子仍能垂直打在P板上,求TB.

          【答案】 (1) (2) (3) 或(+arcsin )

          【解析】 (1)設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R1,由牛頓第二定律得

          qv0B0

          據(jù)題意由幾何關(guān)系得

          R1=d

          聯(lián)立①②式得

          B0

          (2)設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R2,加速度大小為a,由圓周運動公式得

          a=

          據(jù)題意由幾何關(guān)系得

          3R2=d

          聯(lián)立④⑤式得

          a=

          (3)設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R,周期為T,由圓周運動公式得

          T=

          由牛頓第二定律得

          qv0B0

          由題意知B0,代入式得

          d=4R

          粒子運動軌跡如圖所示,O1O2為圓心,O1、O2連線與水平方向的夾角為θ,在每個TB內(nèi),只有A、B兩個位置才有可能垂直擊中P板,且均要求0<θ<,由題意可知T=

          設(shè)經(jīng)歷完整TB的個數(shù)為n(n=0,1,2,3……)

          若在A點擊中P板,據(jù)題意由幾何關(guān)系得

          R+2(R+Rsin θ)n=d

          當(dāng)n=0時,無解

          當(dāng)n=1時,聯(lián)立式得

          θ= (或sin θ=)

          聯(lián)立⑦⑨⑩式得

          TB

          當(dāng)n≥2時,不滿足0<θ<90°的要求

          若在B點擊中P板,據(jù)題意由幾何關(guān)系得

          R+2Rsin θ+2(R+Rsinθ)n=d

          當(dāng)n=0時,無解

          當(dāng)n=1時,聯(lián)立式得

          θ=arcsin (或sinθ=)

          聯(lián)立⑦⑨⑩式得

          TB=(+arcsin )

          當(dāng)n≥2時,不滿足0<θ<90°的要求

          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】在如圖所示電路中,L為電阻很小的線圈,G1G2為零點在表盤中央的相同的電流表。當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表G1指針偏向右方,那么當(dāng)開關(guān)S斷開時,將出現(xiàn)的現(xiàn)象是(  )。

          A. G1G2指針都立即回到零點

          B. G1指針立即回到零點,而G2指針緩慢地回到零點

          C. G1指針緩慢回到零點,而G2指針先立即偏向右方,然后緩慢地回到零點

          D. G1指針立即偏向左方,然后緩慢地回到零點,而G2指針緩慢地回到零點

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在傾角為300的足夠長且光滑的斜面AB前,有一粗糙水平面OAOA長為4 m.一質(zhì)量為1kg的小滑塊原來靜止在O處,某時刻給它施加一個方向水平向右、大小為l0.5N的力F使它從靜止開始運動,當(dāng)小滑塊到達A處時撤去力F.已知小滑塊與OA間的動摩擦因數(shù)=0.25,g取10 m/s2,則:

          (1)求出小滑塊到達A處時的動能大;

          (2)求出水平力F做功的平均功率大。

          (3)不計小滑塊在A處的速率變化,求出它在斜面AB上滑行的最大距離.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】下列說法正確的是(  )

          A. 洛倫茲力對帶電粒子永遠不做功

          B. 運動電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應(yīng)強度一定為零

          C. 運動電荷在磁感應(yīng)強度不為零的地方,一定受到洛倫茲力作用

          D. 洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能,也不能改變帶電粒子的速度

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】近幾年,在國家宏觀政策調(diào)控下,我國房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢.若將房價的上漲類比成加速,將房價的下跌類比成減速,據(jù)此,你認為房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢可類比成(  )

          A. 速度增加,加速度減小

          B. 速度增加,加速度增大

          C. 速度減小,加速度增大

          D. 速度減小,加速度減小

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中的一種特殊天體,研究認為,黑洞可能是由于超中子星發(fā)生塌縮而形成的。歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞并將它命名為:MCG6-30-15r,假設(shè)銀河系中心僅此一個黑洞。已知太陽繞銀河系中心做勻速圓周運動,忽略其它行星對太陽的作用產(chǎn)生的影響,則根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量 ( )

          A. 太陽的質(zhì)量和運行速度

          B. 太陽繞黑洞公轉(zhuǎn)的周期和太陽到“MCG6-30-15r”的距離

          C. 太陽質(zhì)量和太陽到“MCG6-30-15r”的距離

          D. 太陽繞黑洞公轉(zhuǎn)的運行速度和太陽到“MCG6-30-15r”的距離

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,則

          A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

          B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度等于在軌道1上的角速度

          C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率

          D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】(多選)如圖所示,質(zhì)量為1kg的小物塊,以初速度v0=11m/s從θ=530的固定斜面底端先后兩次滑上斜面,第一次對小物塊施加一沿斜面向上的恒力F,第二次不施加力,圖乙中的兩條線段a、b分別表示施加力F和無F時小物塊沿斜面向上運動的v-t圖線,不考慮空氣阻力,g=10m/s2,下列說法正確的是(

          A. 恒力F大小為21N

          B. 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5

          C. 有恒力F時,小物塊在整個上升過程產(chǎn)生的熱量較少

          D. 有恒力F時,小物塊在整個上升過程機械能的減少量較小

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】隨著我國人民生活水平的不斷提高,家庭中使用的電器越來越多.從能的轉(zhuǎn)化角度分析,下列電器中與電動自行車屬于同一類的是

          A. 電爐 B. 電視機 C. 電飯煲 D. 洗衣機

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