【題目】如圖所示，在0≤x≤a的區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強磁場，在x>a的區(qū)域II內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，它們的磁感應(yīng)強度均為B0，磁場邊界與x軸交于P點。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子沿x軸從原點O水平射入磁場。當(dāng)粒子射入速度不大于時，粒子在磁場中運動的時間都相等。不計重力

（1）求速度v0的大小；

（2）若粒子射入速度的大小為2 v0，求粒子兩次經(jīng)過邊界到P點距離的比值。（結(jié)果可帶根號）

（3）若調(diào)節(jié)區(qū)域II磁場的磁感應(yīng)強度大小為λB0，使粒子以速度nv0（n>1）從O點沿x軸射入時，粒子均從O點射出磁場，求n與λ滿足的關(guān)系。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）粒子在磁場中運動時間相同，故轉(zhuǎn)過的圓心角相同，因此粒子速度等于時，在Ⅰ區(qū)域內(nèi)恰好劃過半個圓，由

其中可得，

（2）粒子速度變?yōu)?/span>，則其作圓周運動半徑為，粒子的軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可得，，故

故粒子兩次經(jīng)過邊界到P點距離的比值為

（3）設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)域半徑為，Ⅱ區(qū)域半徑為，則

粒子要回到O點，則在Ⅱ區(qū)域的圓心必須位于x軸，其軌跡如圖

故

聯(lián)立解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心已成功發(fā)射“嫦娥四號”月球探測器。探測器奔月飛行過程中，在月球上空的某次變軌是由橢圓軌道a變?yōu)榻聢A形軌道b，a、b兩軌道相切于P點，如圖所示，不計變軌時探測器質(zhì)量的變化，下列關(guān)于探測器說法正確的是

A. 在a軌道上P點的速率與在b軌道上P點的速率相同

B. 在a軌道上P點所受月球引力等于在b軌道上P點所受月球引力

C. 在a軌道上P點的加速度小于在b軌道上P點的加速度

D. 在a軌道上運動的周期小于在b軌道上運動的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實驗裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．

（1）實驗中涉及到下列操作步驟：

①把紙帶向左拉直

②松手釋放物塊

③接通打點計時器電源

④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是__（填入代表步驟的序號）．

（2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果．打點計時器所用交流電的頻率為50Hz．由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為__m/s．比較兩紙帶可知，__（填“M”或“L”）紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的平行板電容器內(nèi)除電場外還有圖示的勻強磁場，從A板中點孔P向各個方向發(fā)射一批不同速度的帶正電的微粒（考慮重力），則A到C的過程中

A.微粒一定不做勻變速運動

B.微粒一定做曲線運動

C.所有微粒到達(dá)C板時動能一定發(fā)生變化

D.所有微粒到達(dá)C板時機械能一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子質(zhì)量為，電荷量為，從A點以一定的速度垂直磁場方向沿半徑射入磁場中，并從C點射出，圖中實線AC所示弧線為其運動軌跡。已知∠AOC=120°，磁感應(yīng)強度為B,不計粒子所受的重力。關(guān)于粒子在磁場中的運動，下列說法中正確的是

A. 運動半徑為r

B. 運動半徑為

C. 運動時間為

D. 運動時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，L為自感線圈，其直流電阻與電阻R相等，C為電容器，電源內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，下列說法正確的是（ ）

A.A燈立即熄滅

B.A燈突然閃亮一下再熄滅，d點電勢比c點高

C.B燈無電流通過，不可能變亮

D.電容器立即放電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】等效法是物理學(xué)經(jīng)常運用的一種分析方法，經(jīng)過等效處理使問題的條件得以簡化、過程變得熟悉、思維得到活化。

例如：如圖所示，空間中存在著水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，將一個質(zhì)量為m、帶電荷為+q的小球由靜止釋放，不計空氣阻力，已知重力加速度為g。運動中小球受力及運動情況較為復(fù)雜，直接分析比較困難�，F(xiàn)做等效處理：假設(shè)運動開始時小球A水平方向同時具有向左與向右的大小相等速度（合速度依舊為零），且使滿足：。由于向右的運動速度使小球受到向上的洛倫茲力與重力mg平衡。小球A相當(dāng)于只受到由于向左速度而具有的洛倫茲力f2作用，做逆時針方向的勻速圓周運動。這樣，小球A的運動等效成：水平向右的勻速運動與豎直面上勻速圓周運動的合運動。

請?zhí)骄客瓿上铝幸螅?/span>

(1)小球A應(yīng)具有周期性運動的特點，請給予說明，并推導(dǎo)出計算時間周期的公式；

(2)計算小球A運動中出現(xiàn)的最大速度；

(3)請用兩種方法，求出小球A距離初始位置下落的最大高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高。一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正上方處，小球位于最高點A且靜止時恰好對圓環(huán)無作用力，現(xiàn)讓小球從最高點A由靜止開始沿順時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法正確的是（　�。�

A.彈簧的勁度系數(shù)為k＝

B.小球運動到D點時的速度大小為

C.小球在最低點B時對圓環(huán)的壓力大小為3mg

D.小球運動到B點時的速度大小為2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可忽略不計的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用．金屬棒沿導(dǎo)軌勻速向上滑動，則它在上滑高度h的過程中，以下說法正確的是

A. 作用在金屬棒上各力的合力做功為零

B. 重力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能

C. 金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

D. 恒力F做的功與安培力做的功之和等于金屬棒增加的機械能

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同步練習(xí)冊答案