【題目】現(xiàn)代技術(shù)常用磁場來控制帶電粒子的運動。如圖，在豎直平面內(nèi)有一邊長為的正方形，該區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為。某時刻從邊中點沿對角線方向射出一束比荷相同、初速度大小不同的帶正電的粒子。不計粒子重力及粒子間的相互作用力。則（ ）

A.粒子不可能從點射出

B.粒子不可能從邊中點射出

C.粒子能從邊射出區(qū)域的長度為

D.粒子在區(qū)域內(nèi)運動的最長時間為

【答案】D

【解析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力做向心力，故由左手定則可得：粒子做逆時針運動；

A.根據(jù)粒子做勻速圓周運動，由粒子在p點的速度豎直向下，那么，粒子做圓周運動的軌道圓心在過p點的水平線和p、c兩點的垂直平分線的交點上；

故根據(jù)幾何關(guān)系，由運動軌跡可得：粒子可能從c點射出，故A項不合題意.

B.根據(jù)粒子做勻速圓周運動，由粒子在p點的速度豎直向下，那么，粒子做圓周運動的軌道圓心在過p點的水平線和p與dc中點的垂直平分線的交點上；

故根據(jù)幾何關(guān)系，由運動軌跡可得粒子可能從cd邊中點射出，故B項不合題意.

C.根據(jù)兩者做勻速圓周運動可得：粒子做圓周運動的軌道圓心在過p點的水平線和p點及出射點的垂直平分線的交點上；根據(jù)粒子做逆時針運動，作出放縮圓分別與cd邊、ad邊相切的軌跡，如圖所示：

由圖可知粒子能從邊射出區(qū)域的長度為兩切點所夾的范圍，其中

可得：

可得：

出射點構(gòu)成的長度為

；

故C項不合題意.

D.粒子在abcd區(qū)域內(nèi)運動，當粒子從ap上離開磁場區(qū)域時轉(zhuǎn)過的中心角最大，為270°，根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：

所以粒子在磁場中的運動周期

；

故粒子在abcd區(qū)域內(nèi)運動的最長時間為：

故D項符合題意.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)要較準確地測量量程為 0～3V、內(nèi)阻大約為 3 kΩ的電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV，實驗室提供的器材如下：

電流表 A1（量程 0～0.6 A，內(nèi)阻約 0.1 Ω）

電流表 A2（量程 0～1 mA，內(nèi)阻約 100 Ω）

電壓表 V2（量程 0～15 V，內(nèi)阻約 15 kΩ）定值電阻 R1（阻值 200 Ω）

定值電阻 R2（阻值 2 kΩ）

滑動變阻器 R3（最大阻值 100 Ω，最大電流 1.5 A）

電源 （電動勢 6 V，內(nèi)阻約 0.5 Ω）

電源 （電動勢 3 V，內(nèi)阻約 0.5 Ω）開關(guān) S，導線若干

（1）選用上述的一些器材，甲、乙兩個同學分別設(shè)計了圖甲、乙兩個電路。

在圖甲的電路中，電源選擇 E1，則定值電阻 R 應(yīng)該選擇__________；在圖乙的電路中， 電源選擇 E2，電流表應(yīng)該選擇_____________。（填寫對應(yīng)器材的符號）

（2）根據(jù)圖甲電路，多次測量得到多組電手表 V1 和 V2 的讀數(shù) U1、U2，用描點法得到 U1－U2 圖象，若圖象的斜率為 k1，定值電阻的阻值為 R，則電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV＝__________； 根據(jù)圖乙電路，多次測量得到多組電壓表 V1 和電流表 A 的讀數(shù) U1、I，用描點法得到可U1－I 圖象，若圖象的斜率為 k2，則電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV＝_______________。（用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】采用驗證玻馬定律實驗的主要器材針管及其附件來測定大氣壓強的值，實驗步驟如下：

a. 將針管水平固定，拔下橡皮帽，向右將活塞從針管中抽出；

b.用天平稱出活塞與固定在其上的支架的總質(zhì)量為；

c.用卡尺測出活塞直徑d；

d.再將活塞插入針管中，保持針管中有一定質(zhì)量的氣體，并蓋上橡皮帽，此時，從針管上可讀出氣柱體積為，如圖丙所示；

e.將彈簧秤掛鉤鉤在活塞支架上，向右水平緩慢拉動活塞到一定位置，此時彈簧秤的示數(shù)為，氣柱體積為.

試用以上測量的數(shù)據(jù)，寫出大氣壓強的表達式______________，本實驗中_____________步驟是多余的。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束紅光從空氣穿過平行玻璃磚，下列說法正確的是

A. 紅光進入玻璃磚前后的波長不會發(fā)生變化

B. 紅光進入玻璃磚前后的速度不會發(fā)生變化

C. 若紫光與紅光以相同入射角入射，則紫光不能穿過玻璃磚

D. 若紫光與紅光以相同入射角入射，在玻璃磚中紫光的折射角比紅光的折射角小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角θ=37°的足夠長斜面體固定在水平面上，厚度相同的木板B、C鎖定在斜面上，B、C的長度分別為L、0.5L，質(zhì)量分別為m、0.5m，兩板之間的距離為L，與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0．5。將質(zhì)量為0．25m的物塊A（可視為質(zhì)點）輕放在B的頂端，同時解除對B的鎖定，A、B均從靜止開始勻加速直線運動。當B與C碰撞前的一瞬間，解除對C的鎖定，此時A恰好滑離B，若B、C碰撞后粘在一起（碰撞時間極短），重力加速度取g，sin37°=0.6，求

（1）物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1；

（2）從開始運動到B、C碰撞，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；

（3）若B、C碰撞后，B、C整體和A都恰好勻速運動，求A在C上滑行的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，、同學設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。其中小車的質(zhì)量為，砂和砂桶的質(zhì)量為，與小車相連的滑輪的質(zhì)量為。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小，重力加速度為。實驗時先平衡摩擦力．并調(diào)節(jié)輕繩與木板平行。

（1）同學以力傳感器的示數(shù)為縱坐標，加速度為橫坐標，畫出的圖象如圖乙所示，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量____________________(用所給物理量的符號表示)。

（2）同學也以力傳感器的示數(shù)為縱坐標，加速度為橫坐標，畫出的圖象如圖丙所示，圖線不過原點的原因可能是________________________________(答一條即可)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的水平的勻強磁場，磁感強度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙。現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場力為重力的倍�，F(xiàn)將小環(huán)從M點右側(cè)的D點由靜止釋放，D點到M點的水平距離 。求：

(1) 小環(huán)第一次到達圓弧軌道最高點P時的速度大小；

(2) 小環(huán)第一次通過與O等高的A點時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大��；

(3) 若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等），現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)4R處由靜止開始釋放，通過討論，求出小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，為了測量紅光的波長，將實驗器材按要求安裝在光具座上，如圖1所示。在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有：雙縫間的間距為d，雙縫到屏的距離為L。

（1）為了達到實驗?zāi)康�，根�?jù)已標明的實驗器材，可判斷出M處的實驗器材是______。

（2）經(jīng)測量，紅光干涉相鄰兩條亮條紋間的距離為，請據(jù)此寫出能夠反映紅光波長大小的表達式=___。

（3）該實驗中L=700mm，已知d的數(shù)量級為10-4m、相鄰兩條亮條紋間距的數(shù)量級為10-3m，由此可推斷紅光的波長數(shù)量級約為______m。

A．10-3 B．10-5 C．10-7 D．10-9

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于 x=-0.2 m和x=1.2m處，兩列波的速度均為v=l m/s，兩列波的振幅均為2cm，圖 示為t=0時刻兩列波的圖象，此刻P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于x=0.5 m處，下列說法正確的是 。

A.兩列波相遇后會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣

B.質(zhì)點M的起振方向沿y軸負方向

C.甲波源的振動頻率為1.25 Hz

D.1 s內(nèi)乙波源處的質(zhì)點通過的路程為0.2 m

E.在t=2s時刻，質(zhì)點Q的縱坐標為2 cm

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