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【題目】如圖所示，以O為圓心的環(huán)狀勻強磁場區(qū)域的磁感應強度B1=0.2T，環(huán)形磁場的內半徑R1=0.5m，外半徑R2=1.0m，帶電粒子的比荷。AB連線過O點，A、B兩點均在磁場內并分別位于磁場的兩邊界處。（不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用，粒子的速度方向都與紙面平行，邊界處于有磁場，不考慮相對論效應）

求：（1）若A點有一粒子源，沿環(huán)狀磁場半徑方向由A點射入磁場的粒子，不能穿越磁場的最大速度多大？

（2）若B點有一粒子源，從B點沿切線方向向右射入B1磁場區(qū)，為使粒子始終在磁場中運動不從邊界離開磁場，則粒子的速度滿足什么條件？

（3）若小圓區(qū)域存在垂直紙面向外的磁場，粒子速度大小為沿環(huán)狀磁場半徑方向由A點射入B1磁場區(qū)域，則粒子從發(fā)出到第一次回到A點需要多長時間？（此問的結果可含有根號，分數，π）

【答案】（1）（2）或

【解析】（1）要粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場，不能穿越磁場，則粒子的臨界軌跡必須要與外圓相切，軌跡如圖所示

由圖中可得解得

由得

故粒子沿半徑方向射入磁場不能穿越磁場的最大速度為

（2）當粒子以的速度與內圓、外圓相切時，如圖所示，由圖可知

當粒子以的速度與內圓、外圓相切時，如圖所示，由圖可知

當粒子以的速度與外圓重合時，如圖所示，由圖可知

由

得， ，

所以粒子從B點向右沿切線射入磁場以不從磁場射出： 或

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內電阻r，所用的電路如圖所示，一位同學測得的6組數據如下表中所示。

組別

I/A

U/V

1

0．12

1．37

2

0．20

1．32

3

0．31

1．24

4

0．32

1．18

5

0．50

1．10

6

0．57

1．05

（1）試根據這些數據在圖中作出U-I圖線。

（2）根據圖線得出電池的電動勢E＝________V，根據圖線得出的電池內阻r＝________Ω。

（3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I的數據，可利用公式E＝U1＋I1r1和E＝U2＋I2r2算出，這樣做可能得出誤差很大的結果，選用第________組和第________組數據，求得的E和r誤差最大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一質點做直線運動的v-t圖像。在0~8s過程中（ ）

A. 第1個2s內的位移和第4個2s內的位移相同

B. 第4s末與第6s末的位置相同

C. 第5s內的加速度與第6s內的加速度方向相反

D. 前4s的平均速度與后4s的平均速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距L=0.8m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置，一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導軌x>0一側存在沿x方向均勻增大的的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直，變化率k=0.5T/m，x=0處磁場的磁感應強度B0=0.5T．一根質量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直．棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=4m/s沿導軌向右運動，運動過程中電阻消耗的功率不變．則（　�。�

A. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力保持不變

B. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中速度一直減小

C. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中安培力做功的大小為12J

D. 金屬棒從x=0運動到x=3m過程中外力的平均功率為5.6W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m．該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2．此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s，下列說法中正確的有（ ）

A. 如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線

B. 如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速

C. 如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車一定能通過停車線

D. 如果距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對下列物理公式的理解，其中正確的是 （ ）

A. 由可知，某點的電勢φ是由放入該點的點電荷所具有的電勢能EP和該電荷電量q所決定的

B. 由可知，導體的電阻R由它兩端的電壓U和它當中通過的電流I決定

C. 由可知，點電荷Q在距其r處產生的電場強度E由場源電荷Q和距場源電荷的距離r決定

D. 由可知，電容器的電容C由電容器所帶電荷量Q和兩極板間的電勢差U決定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內，視為成功；若瓶最后未停在桌上有效區(qū)域內或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如下圖所示，AC是長度為L1＝5 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2＝1 m，瓶子質量m＝0.5 kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數μ＝0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20 N，瓶子沿AC做直線運動，假設瓶子可視為質點，g取10 m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：

(1)推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？

(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源�，F把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：

(1)通過導體棒的電流；

(2)導體棒受到的安培力大小和方向；

(3)導體棒受到的靜摩擦力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用繩子將質量為2kg的盤式彈簧秤吊起，使秤盤保持水平。在秤盤上放上質量為0.5kg的砝碼之后，使整個秤豎直向上運動，此時秤的指針示數為0.55kg，不計空氣阻力。求：

（1）盤式彈簧秤運動加速度的方向；

（2）盤式彈簧秤運動加速度的大小；

（3）繩子對盤式彈簧秤的拉力。

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