【題目】如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在ad邊中點(diǎn)O的粒子源,在t=0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與Od的夾角分布在0~180°范圍內(nèi).已知沿Od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),ab=1.5L,bc= L,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用,求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T;
(2)粒子的比荷 ;
(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

【答案】
(1)解:初速度沿Od方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1,其圓心為θ,

由幾何關(guān)系有:

所以:θ=60°,

,

解得:T=6t0

答:粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T為6t0;


(2)解:粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供,根據(jù)牛頓第二定律得:

所以:

解得

答:粒子的比荷 ;


(3)解:如圖2所示,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦Ob= ,圓軌跡的半徑為L(zhǎng),

所以:Ob弦對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間

答:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為2t0


【解析】(1、2)根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角,結(jié)合粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出運(yùn)動(dòng)的周期,根據(jù)周期公式求出粒子的比荷.(3)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦為ob,結(jié)合幾何關(guān)系求出圓心角,從而得出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖一個(gè)盛水的容器固定在一個(gè)小車上,在容器中分別系著一個(gè)鐵球和一個(gè)乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球一起向左勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是(以小車為參考系) ( )

A. 當(dāng)容器隨小車突然向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵球向右,乒乓球向右

B. 當(dāng)容器隨小車突然向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵球向右,乒乓球向左

C. 當(dāng)容器隨小車突然向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵球向左,乒乓球向右

D. 當(dāng)容器隨小車突然向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),鐵球向左,乒乓球向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】科技日?qǐng)?bào)北京20161017日電,記者從北京航天飛行控制中心獲悉,目前,神舟十一號(hào)載人飛船工況正常,航天員狀態(tài)良好。據(jù)北京航天飛行控制中心副總工程師孫軍介紹,為牽引飛船追趕萬(wàn)里之外的天宮二號(hào),中心需要對(duì)飛船進(jìn)行5次遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制。經(jīng)過(guò)5次遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制之后,飛船將到達(dá)天宮二號(hào)后下方52公里左右的位置,兩個(gè)航天器建立空空通信,轉(zhuǎn)入到自主控制段。最終,天宮二號(hào)將與神舟十一號(hào)載人飛船在距地面393公里的軌道高度交會(huì)對(duì)接,這與未來(lái)空間站的軌道高度基本相同。由此消息對(duì)比您對(duì)神舟十一號(hào)地球同步衛(wèi)星的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法正確的是

A. 神舟十一號(hào)載人飛船轉(zhuǎn)入到自主控制前應(yīng)與天宮二號(hào)在同一軌道上

B. 神舟十一號(hào)載人飛船在393公里圓軌道上運(yùn)行時(shí)的周期一定小于地球同步衛(wèi)星的周期

C. 神舟十一號(hào)載人飛船在393公里圓軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能一定小于地球同步衛(wèi)星的機(jī)械能

D. 神舟十一號(hào)載人飛船在393公里圓軌道上運(yùn)行時(shí)拉力器、天平、溫度計(jì)都可以正常使用

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A. 發(fā)生β衰變時(shí),原子核發(fā)出電子,說(shuō)明電子是原子核的組成部分

B. α粒子的散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)模型,還可確定各種元素原子核的電荷數(shù)

C. 鈾核裂變的核反應(yīng)方程可能是

D. 組成原子核的核子越多,它的結(jié)合能越大,比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)尋找碰撞中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置C由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次,圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),P,為未放被碰小球B時(shí)A球的平均落點(diǎn),M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn),N為被碰球B的平均落點(diǎn).若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于OP,,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。

(1)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答:_____(填選項(xiàng)號(hào)).

A.水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B.A球與B球碰撞后,測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C.測(cè)量A球或B球的直徑

D.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量

E.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

(2)碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_____cm

(3)下列有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是____。

A.選擇大小一樣且入射小球A的質(zhì)量必須大于被碰小球B的質(zhì)量;

B.斜槽PQ和水平槽QR必須光滑且水平槽QR末端應(yīng)水平;

C.入射小球A每次都必須從同一位置以相同的初速度釋放;

(4)若A球和B球的質(zhì)量分別為MA、MB ,寫出探究碰撞中的不變量的表達(dá)式__________________。(用MA、MB、OM、ON、OP,表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=(2+0.2t)T,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,求:

(1)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大;
(2)回路中電流的大小和方向;
(3)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)人利用機(jī)械裝置提升相同的重物。已知重物勻速上升,相同的時(shí)間內(nèi)兩重物提升的高度相同。不考慮滑輪的質(zhì)量及摩擦,在重物上升的過(guò)程中人拉力的作用點(diǎn)保持不變,(θ一直小于30)( )

A. 站在地面的人比站在二樓的人省力

B. 站在地面的人對(duì)繩的拉力越來(lái)越大

C. 站在二樓的人對(duì)繩的拉力越來(lái)越大

D. 同一時(shí)刻,二樓的人對(duì)繩拉力的功率小于地面的人對(duì)繩拉力的功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩車在同一直線上向右勻速運(yùn)動(dòng),B車在A車前,A車的速度大小為V1=8m/s, B車的速度大小為V2=20m/s,如圖所示。當(dāng)A、B兩車相距x0=28m時(shí),B車因前方突發(fā)情況緊急剎車(已知?jiǎng)x車過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)),加速度大小為a=2m/s2,從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),求:(1)A車追上B車之前,兩者相距的最大距離。(2)A車追上B車所用的時(shí)間。(3)從安全行駛的角度考慮,為避免兩車相撞,在題設(shè)條件下,A車在B車剎車的同時(shí)也應(yīng)剎車的最小加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行邊界間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,兩邊界的間距為, 上有一粒子源,可在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向向磁場(chǎng)中射入質(zhì)量均為、電荷量均為的粒子,粒子射入磁場(chǎng)的速度大小 ,不計(jì)粒子的重力,則粒子能從邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度與能從邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度之比為(

A. 1 1

B. 2 3

C. 2

D. 3

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