【題目】如圖，在xoy坐標(biāo)中存在一方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界磁場(chǎng)磁場(chǎng)寬度x＝1．有一質(zhì)量為m的帶電粒子q無(wú)初速地從A點(diǎn)處進(jìn)入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速度后垂直y軸且從y＝2處進(jìn)入磁場(chǎng)，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界C點(diǎn)射出，最后打在x軸的P點(diǎn)上，CP與x軸的夾角為60°．不計(jì)粒子的重力，求：

（1）加速電場(chǎng)的電壓U

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t

（3）P點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)xp。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

做出帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何知識(shí)求出半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出速度，在電場(chǎng)中根據(jù)動(dòng)能定理列方程求加速電場(chǎng)的電壓；

找到圓周運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角分析求解粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)幾何知識(shí)求解P點(diǎn)的橫坐標(biāo)；

（1）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v，運(yùn)動(dòng)半徑為r，則

對(duì)加速電場(chǎng)有：qU=mv2，

在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)有：

粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

根據(jù)幾何關(guān)系可知：rsin60°＝l，

由以上式子聯(lián)立解得： ；

（2）粒子周期為 ，

粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ；

（3）根據(jù)幾何知識(shí)可知，P點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)為；

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】兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置于導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)阻值也為R的定值電阻，重力加速度為g．現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面向上、大小為mg的恒力F，使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．求：

（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；

（2）金屬棒達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度；

（3）若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，則金屬棒由靜止開(kāi)始上滑4L的過(guò)程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q0．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(8分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。

(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)：

A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上

C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行

D．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等

E．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記下的位置

其中正確的是________(填入相應(yīng)的字母)。

(2)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的力的示意圖。

①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________。

②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A. 理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法

(3)某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出了如圖所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長(zhǎng)表示2 N，兩力的合力用F表示，F1、F2與F的夾角分別為θ1和θ2，關(guān)于F1、F2與F、θ1和θ2關(guān)系正確的有________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A．F1＝4 N B．F＝12 N C．θ1＝45° D．θ1<θ2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】 1738年版《牛頓的哲學(xué)原理》一書(shū)的封面如下圖所示：“光明”（《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》）從牛頓頭上照下，通過(guò)繆斯女神手中的鏡子反射到伏爾泰正在寫(xiě)作的手稿（《牛頓的哲學(xué)原理》）上。該封面的寓意可以解讀為( )

A. 牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論使人類(lèi)徹底擺脫了封建神學(xué)的束縛

B. 近代自然科學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了啟蒙運(yùn)動(dòng)的興起

C. 牛頓的相對(duì)論理論為工業(yè)革命創(chuàng)造了一把科學(xué)的鑰匙

D. 牛頓開(kāi)創(chuàng)了從實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)自然的方法，打破了封建神學(xué)的禁錮

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是（ ）

　

A. 感應(yīng)電流方向不變

B. CD段直線始終不受安培力

C. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E＝Bav

D. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一斜劈A靜止在粗糙的水平面上，在其斜面上放著一滑塊B，若給滑塊B一平行斜面向下的初速度v0，則B正好保持勻速下滑．如圖所示，現(xiàn)在B下滑過(guò)程中再加一個(gè)作用力，則以下說(shuō)法正確的是(　　)

A.在B上加一豎直向下的力F1，則B將保持勻速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)地?zé)o摩擦力的作用

B.在B上加一沿斜面向下的力F2，則B將加速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)地有水平向左的靜摩擦力的作用

C.在B上加一水平向右的力F3，則B將減速運(yùn)動(dòng)，在B停止前A對(duì)地有向右的摩擦力的作用

D.無(wú)論在B上加什么方向的力，在B停止前A對(duì)地都無(wú)靜摩擦力的作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量可忽略的活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞距底部的高度為h＝0.1m，可沿氣缸無(wú)摩擦地滑動(dòng)。取箱沙子緩慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完時(shí)，活塞下降了△h＝0.02m，在此過(guò)程中外界大壓和溫度始終保持不變已知大氣壓p0＝1.0×105Pa，活塞橫截面積為S＝4.0×10﹣3m2，求：（g取10N/kg）

（i）這箱沙子的質(zhì)量。

（ii）若環(huán)境溫度t0＝27oC，加熱氣缸使活塞回到原來(lái)的h高度，則對(duì)氣缸內(nèi)的氣體需加熱到多少攝氏度？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量mA=6kg的物塊A下端連接著直立且固定于水平地面的輕質(zhì)彈簧，上端連接著跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩，繩的另一端連接著靜置于水平地面、質(zhì)量為mB=8kg的物塊B。此時(shí)，與A相連的輕繩處于豎直方向，與B相連的輕繩與水平地面成37°角，并且彈簧的壓縮量為10cm，若彈簧勁度系數(shù)k=100N/m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)滑輪與輕繩間的摩擦。則下列分析計(jì)算正確的是

A.物塊A所受合力為40N

B.輕繩對(duì)物塊B的拉力為40N

C.地面對(duì)物塊B的摩擦力為50N

D.地面對(duì)物塊B的支持力為50N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氣球下掛一重物，以v0=10m/s勻速上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高h=175m處時(shí)，懸掛重物的繩子突然斷裂，（g取10m/s2）求：

（1）重物離地的最大高度H．

（2）從繩子斷裂開(kāi)始，重物經(jīng)多少時(shí)間落到地面？

（3）重物落地的速度多大？

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同步練習(xí)冊(cè)答案