【題目】如圖，在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于xy平面向外。P是y軸上距原點(diǎn)為h的一點(diǎn)，N0為x軸上距原點(diǎn)為a的一點(diǎn)。A是一塊平行于x軸的擋板，與x軸的距離為h/2，A的中點(diǎn)在y軸上，長(zhǎng)度略小于a/2。帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子從P點(diǎn)瞄準(zhǔn)N0點(diǎn)入射，最后又通過P點(diǎn)。不計(jì)重力。求粒子入射速度的所有可能值。

【答案】見解析

【解析】

設(shè)粒子的入射速度為v，第一次射出磁場(chǎng)的點(diǎn)為，與板碰撞后再次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置為。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，有…⑴,粒子速率不變,每次進(jìn)入磁場(chǎng)與射出磁場(chǎng)位置間距離保持不變有 …⑵,粒子射出磁場(chǎng)與下一次進(jìn)入磁場(chǎng)位置間的距離始終不變,與相等．由圖可以看出……⑶

設(shè)粒子最終離開磁場(chǎng)時(shí),與檔板相碰n次(n=0、1、2、3…)．若粒子能回到P點(diǎn),由對(duì)稱性,出射點(diǎn)的x坐標(biāo)應(yīng)為-a,即……⑷,由⑶⑷兩式得……⑸

若粒子與擋板發(fā)生碰撞,有……⑹聯(lián)立⑶⑷⑹得n<3………⑺聯(lián)立⑴⑵⑸得

………⑻把代入⑻中得

…………⑼

…………⑾

…………⑿

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】某同學(xué)利用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示。圖2中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表，、和是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，和、和之間的水平距離相等。完成下列填空：重力加速度取

（1）設(shè)、和的橫坐標(biāo)分別為、和，縱坐標(biāo)分別為、和從圖2中可讀出______m，______m，______保留兩位小數(shù)。

（2）若已知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)。利用中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)間為______s，小球拋出后的水平速度為______。（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】用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定一個(gè)木塊A和木塊B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，有如圖所示的兩種裝置。

（1）為了用彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)表示滑動(dòng)摩擦力，兩種情況中哪一種需要木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)？______（填“甲”或“乙”）

（2）若木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)，甲圖中A、B間摩擦力______拉力FA？（填“大于”、“等于”或“小于”）

（3）若A、B的重力分別為100N和150N，甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為60N（當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí)），FA=110N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在M、N處固定兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷，兩電荷均帶正電。O點(diǎn)是MN連線的中點(diǎn)，直線PQ是MN的中垂線�，F(xiàn)有一帶正電的試探電荷q自O點(diǎn)以大小是v0的初速度沿直線向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。若試探電荷q只受M、N處兩電荷的電場(chǎng)力作用，則下列說法正確的是

A. q將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. q的加速度將逐漸減小

C. q的動(dòng)能將逐漸減小

D. q的電勢(shì)能將逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示電路中，L1、L2、L3為三只“6V 3W”的燈泡，變壓器為理想變壓器，各電表均為理想電表，當(dāng)ab端接如圖乙所示的交變電壓時(shí)，三只燈泡均正常發(fā)光.下列說法中正確的是

A. 變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3:l B. 輸出端交流電的頻率為50Hz

C. 電流表的示數(shù)為0.5A D. 電壓表的示數(shù)為18V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電量很少，可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則（　　）

A. 平行板電容器的電容值將變大

B. 靜電計(jì)指針張角變小

C. 帶電油滴的電勢(shì)能將增大

D. 若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴仍靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)距離地面125時(shí)打開降落傘，傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以14.3的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)速度為5。求：

(1)運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)時(shí)距地面的高度為多少；

(2)離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時(shí)間才能到達(dá)地面。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要使兩物體間的引力減小到原來的1/4,下列方法可行的是( )

A. 兩物體的距離不變,質(zhì)量各減小為原來的一半

B. 兩物體的距離變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,質(zhì)量各減為原來的一半

C. 兩物體的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>,距離也減為原來的一半

D. 兩物體的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,距離不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，通過一個(gè)定滑輪用輕繩兩端各栓接質(zhì)量均為m的物體A、B（視為質(zhì)點(diǎn)），其中連接物體A的輕繩水平（繩足夠長(zhǎng)），物體A的下邊放一個(gè)足夠長(zhǎng)的水平傳送帶，其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度恒定為v，物體A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．25；現(xiàn)將物體A以2v0速度從左端MN的標(biāo)志線沖上傳送帶，重力加速度為g。

（1）若傳送帶的速度v=v0時(shí)，求：物體A剛沖上傳送帶時(shí)的加速度

（2）若傳送帶的速度v=v0時(shí)，求：物體A運(yùn)動(dòng)到距左端MN標(biāo)志線的最遠(yuǎn)距離

（3）若傳送帶的速度取（0＜v＜2v0）范圍某一確定值時(shí)，可使物體A運(yùn)動(dòng)到距左端MN標(biāo)志線的距離最遠(yuǎn)時(shí)，與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能最小，求：此時(shí)傳送帶的速度v的大小及摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能的最小值是多少？

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