【題目】如圖所示，某同學(xué)沒計(jì)了一個(gè)屏蔽高能粒子輻射的裝置，圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將輻射源放在圓心O處，輻射源在紙面內(nèi)向外輻射質(zhì)量為m電荷量為q的粒子，粒子速度大小不同，已知環(huán)形區(qū)域內(nèi)圓半徑為R，外圓半徑為R，輻射源放出的粒子恰好均不能從磁場(chǎng)外邊界射出，求：

（1）輻射源射出粒子的最大速度值；

（2）從O點(diǎn)以最大速度射出的粒子第一次回到O點(diǎn)的時(shí)間。

【答案】（1） ；（2）

【解析】

（1）設(shè)離子最大速度為，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，由幾何關(guān)系：

由幾何關(guān)系得：

解得： ，

由洛倫茲力提供向心力：

解得：

（2）速度最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，轉(zhuǎn)過的圓心角為β，

圓周運(yùn)動(dòng)周期為T，則有：

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

在無磁場(chǎng)去運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，則有：

從O點(diǎn)射出到回到O點(diǎn)的時(shí)間：

解得：

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】如圖所示，邊長(zhǎng)為L的單匝正方形金屬框，質(zhì)量為m，電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬框的上半部處于磁場(chǎng)內(nèi)，下半部處于磁場(chǎng)外。磁場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律為B＝kt(k>0)，已知細(xì)線所能承受的最大拉力為3mg，下列說法正確的是

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

B.線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kL2

C.從t＝0開始直到細(xì)線被拉斷所經(jīng)歷的時(shí)間為

D.從t＝0開始直到細(xì)線被拉斷的過程中，金屬框產(chǎn)生的熱量為mgL

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一閉合導(dǎo)線框從水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方豎直下落，下落過程線框保持豎直．從線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)前的過程中，線框可能做

A.勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.加速度越來越小的減速直線運(yùn)動(dòng)

D.加速度越來越大的加速直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面內(nèi)固定一個(gè)“∠”導(dǎo)軌ABC，導(dǎo)體棒DE垂直于AB邊放置在光滑導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌由相同材料、相同粗細(xì)的導(dǎo)體制成，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向下。導(dǎo)體棒在水平拉力作用下，向右勻速運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流i、焦耳熱Q以及拉力F大小隨時(shí)間t的變化圖象中，正確的是

A.B.

C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組用圖示器材研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象

（1）以筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中電路連接完整。（________）

（2）電路正確連接后，手持線圈B，放在線圈A的上方附近（如圖），閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)向左輕微偏轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈B完全放入線圈A中，斷開開關(guān)瞬間靈敏電流計(jì)指針向______偏轉(zhuǎn)（填“左”或“右”）

（3）若用楞次定律解釋（2）中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，需要明確：_____________。

A.靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向之間的關(guān)系

B.線圈A的繞向

C.線圈B的繞向

D.兩線圈的匝數(shù)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】發(fā)如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測(cè)量_____________（填選項(xiàng)前字母），間接地解決這個(gè)問題。

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距球與墻面碰撞點(diǎn)的高度差H

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x

D．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在豎直墻面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上P位置靜止釋放，找到其與墻面碰撞點(diǎn)的平均位置。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上p位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)，找到兩球與墻壁碰撞點(diǎn)的平均位置。用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2，測(cè)出球與墻碰撞點(diǎn)與O點(diǎn)的距離OP、OM、ON，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______。

（3）為了得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，可采取_________辦法實(shí)現(xiàn)（只寫一條）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的交變電壓圖象．將該電壓加在圖中理想變壓器的M、N兩端．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1，電阻R的阻值為2 Ω，電流表、電壓表均為理想電表．下列說法正確的是(　　)

A. 0.01 s時(shí)穿過線圈的磁通量最大

B. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50π rad/s

C. 流過燈泡的電流方向每秒鐘改變50次

D. 電流表的示數(shù)為2 A

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道ABCDI，其中斜面AB與圓心為O的圓弧軌道相切于B點(diǎn)，C、D分別為圓弧軌道的最低點(diǎn)、最右點(diǎn)，OB與OC夾角= 37°，在OC所在直線的右側(cè)有沿OD方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從與B點(diǎn)相距為2R的A點(diǎn)靜止釋放，沿軌道滑下.巳知場(chǎng)強(qiáng)大小E=，重力加速度大小為g，取sin37°= 0. 6，cos37°=0.8.求：

（1）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間；

（2）小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（3）小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中，軌道對(duì)小球支持力的最大值FNm.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】Ⅰ.用萬用表粗略測(cè)量某金屬絲的電阻，如圖所示，則金屬絲阻值為_______Ω.

Ⅱ.為了測(cè)量該金屬絲的電阻率，需要進(jìn)行以下測(cè)量。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得導(dǎo)線的直徑如甲圖所示，其讀數(shù)是d為_______mm.

(2)采用伏安法精確測(cè)定該金屬絲的電阻，其電路圖如圖乙所示。要求電壓、電流測(cè)量范圍盡可能大一些，下列器材中電流表應(yīng)選用的是(填儀器代號(hào)，下同)________，電壓表應(yīng)選用的是________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用的是_________。

A．電池組E(6 V，內(nèi)阻很小)

B．電流表A1(0～3 A，內(nèi)阻0.0125 Ω)

C．電流表A2(0～0.6 A，內(nèi)阻0.125 Ω)

D．電壓表V1(0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ)

E．電壓表V2(0～6 V，內(nèi)阻6 kΩ)

F．滑動(dòng)變阻器R1(0～5 Ω，2 A)

G．滑動(dòng)變阻器R2(0～1000 Ω，1 A)

H．電鍵、導(dǎo)線

(3)要計(jì)算出電阻率的大小，還需測(cè)量的物理量(及符號(hào))是__________________.

(4)若用伏安法測(cè)得金屬絲的電阻為R，用上述實(shí)驗(yàn)過程測(cè)量出來的物理量推導(dǎo)出該金屬絲的電阻率表達(dá)式為：ρ＝________

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案