【題目】在科學(xué)研究中，可以通過施加適當(dāng)?shù)拇艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。在如圖所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，以坐標(biāo)原點O為圓心，半徑為d的圓形區(qū)域外存在范圍足夠大的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P(0，d)點沿y軸正方向射入磁場，當(dāng)入射速度為v0時，粒子從a處進入無場區(qū)射向原點O，不計粒子重力。求：

(1)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小

(2)粒子離開P點后經(jīng)多長時間第一次回到P點

(3)若僅將入射速度變?yōu)?/span>3v0，則粒子離開P點后運動多少路程經(jīng)過P點

【答案】(1)；(2)；(3)①，其中1、2、3、…；②，其中0、1、2、3、…

【解析】

(1)粒子的運動軌跡如圖所示

由題條件可判斷粒子做圓周運動半徑為

粒子在磁場中

解得

(2)粒子運動軌跡如圖示

粒子在磁場中運動時間

因為洛倫茲力提供向心力，則有

可得

粒子在無場區(qū)運動時間

粒子再次回到點時間

解得

(3)粒子運動軌跡如圖所示

粒子速度變?yōu)?/span>，則在磁場中運動半徑為

由點出發(fā)后第一個圓弧的弧長

無磁場區(qū)圓的直徑長度

①粒子以沿軸正向經(jīng)過

粒子運動路程

，其中1、2、3、…

②粒子以大小沿方向經(jīng)過

，其中0、1、2、3、…

代入得

，其中0、1、2、3、…

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】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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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（　�。�

A.a、b、c小球帶同種電荷B.a、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷

C.a、b小球電量之比為D.a、b小球電量之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示（感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正）。下列說法正確的是

A. 磁感應(yīng)強度的大小為0.5 T

B. 導(dǎo)線框運動速度的大小為0.5 m/s

C. 磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外

D. 在t=0.4 s至t=0.6 s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用下列哪組物理量可以計算阿伏加德羅常數(shù)（　�。�

A.某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M和該物質(zhì)的一個分子質(zhì)量m

B.某種物質(zhì)的密度ρ，摩爾質(zhì)量M以及該物質(zhì)的一個分子的體積V

C.某種物質(zhì)的密度ρ以及該物質(zhì)的一個分子的質(zhì)量m0、體積V0

D.某種物質(zhì)的密度ρ，體積V以及該物質(zhì)的一個分子的質(zhì)量m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于r軸上距原點r3的位置。虛線分別表示分子間斥力f斥和引力f引的變化情況，實線表示分子間的斥力與引力的合力f的變化情況。若把乙分子由靜止釋放，則乙分子（　　）

A.從r3到r2做加速運動，從r2到r1做減速運動

B.從r3到r1做加速運動，從r1向O做減速運動

C.從r3到r1的過程中，分子勢能先減小再增大

D.從r3到r1的過程中，分子勢能一直在減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）用長為L的細(xì)線懸掛于O點，自由靜止在A位置．現(xiàn)用水平力F緩慢地將小球從A拉到B位置而靜止，細(xì)線與豎直方向夾角為θ=60°，此時細(xì)線的拉力為F1，然后放手讓小球從靜止返回，到A點時細(xì)線的拉力為F2，則（ ）

A．F1=F2=2mg

B．從A到B，拉力F做功為F1L

C．從B到A的過程中，小球受到的合外力大小不變

D．從B到A的過程中，小球重力的瞬時功率一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運行，在P點變軌后進入軌道2做勻速圓周運動。下列說法正確的是（　�。�

A.衛(wèi)星在軌道1的Q點速度小于P點

B.衛(wèi)星在軌道1的Q點機械能小于P點

C.不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在P點的速度都相同

D.不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在P點的加速度都相同

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