【題目】在科學(xué)研究中,可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。在如圖所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi),以坐標(biāo)原點(diǎn)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(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從P(0d)點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng),當(dāng)入射速度為v0時(shí),粒子從a處進(jìn)入無(wú)場(chǎng)區(qū)射向原點(diǎn)O,不計(jì)粒子重力。求:

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

(2)粒子離開P點(diǎn)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次回到P點(diǎn)

(3)若僅將入射速度變?yōu)?/span>3v0,則粒子離開P點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)多少路程經(jīng)過(guò)P點(diǎn)

【答案】(1);(2);(3),其中1、2、3;②,其中0、1、2、3、

【解析】

(1)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由題條件可判斷粒子做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為

粒子在磁場(chǎng)中

解得

(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖示

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

因?yàn)槁鍌惼澚μ峁┫蛐牧,則有

可得

粒子在無(wú)場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間

粒子再次回到點(diǎn)時(shí)間

解得

(3)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

粒子速度變?yōu)?/span>,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為

點(diǎn)出發(fā)后第一個(gè)圓弧的弧長(zhǎng)

無(wú)磁場(chǎng)區(qū)圓的直徑長(zhǎng)度

①粒子以沿軸正向經(jīng)過(guò)

粒子運(yùn)動(dòng)路程

,其中1、2、3

②粒子以大小沿方向經(jīng)過(guò)

,其中0、1、23、

代入得

,其中0、1、2、3、

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】如圖所示,x軸上方有垂直紙面向里且足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩個(gè)質(zhì)量、電荷量均相同的帶電離子(不計(jì)重力),分別帶正、負(fù)電荷,以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸正方向夾角均為θ,則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中(

A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同

C.重新回到x軸時(shí)速度方向相反D.重新回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為一個(gè)簡(jiǎn)易的高度計(jì)示意圖,在一豎直放置于水平地面上的密閉玻璃瓶中豎直插入一根較長(zhǎng)透明細(xì)吸管,瓶?jī)?nèi)有一定量的藍(lán)黑墨水和空氣,由于內(nèi)外壓強(qiáng)差,吸管內(nèi)水面將與瓶?jī)?nèi)有一定高度差h。通過(guò)查閱資料,地面附近高度每升高12m,大氣壓降低lmmHg,設(shè)lmmHg相當(dāng)于13.6mm高藍(lán)黑墨水水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),不計(jì)管內(nèi)水面升降引起的瓶?jī)?nèi)空氣體積的變化。

.現(xiàn)將玻璃瓶放到離地12m高的平臺(tái)上時(shí),吸管內(nèi)水面將________(填上升下降_______mm(溫度保持不變);

.已知玻璃瓶放在地面上時(shí),瓶附近溫度為27℃,大氣壓為750mmHg,測(cè)得水面高度差為136mm。然后將玻璃瓶緩慢平移到某高處,穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)水面升高了136mm,同時(shí)測(cè)得瓶附近溫度比地面高3℃,則此處距地面多高?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】三個(gè)半徑相同的彈性球,靜止置于光滑水平面的同一直線上,順序如圖所示,已知mA=m,mC=4m.當(dāng)A以速度v0向B運(yùn)動(dòng),若要使得BC碰后C具有最大速度,則B的質(zhì)量應(yīng)為(  )

A. m B. 2m C. 3m D. 4m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,用輕繩將兩個(gè)彈性小球緊緊束縛在一起并發(fā)生微小的形變,現(xiàn)正在光滑水平面上以速度v00.1m/s向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知a、b兩彈性小球質(zhì)量分別為ma1.0kgmb2.0kg。一段時(shí)間后輕繩突然自動(dòng)斷開,斷開后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)t4.0s,兩球的間距s3.6m,下列說(shuō)法正確的是(

A.剛分離時(shí),a、b兩球的速度方向相反

B.剛分離時(shí),b球的速度大小為0.5m/s

C.剛分離時(shí),a球的速度大小為0.4m/s

D.兩球分離過(guò)程中釋放的彈性勢(shì)能為0.27J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鉤碼AB分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端,鉤碼質(zhì)量均為M,在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C,在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫,鉤碼A能通過(guò)狹縫,環(huán)形金屬塊C不能通過(guò),開始時(shí)A距離狹縫的高度為,放手后,A、B、C從靜止開始運(yùn)動(dòng)

1)利用計(jì)時(shí)儀器測(cè)得鉤碼A通過(guò)狹縫后落地用時(shí),則鉤碼A通過(guò)狹縫的速度為_______(用題中字母表示);

2)若通過(guò)此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測(cè)出環(huán)形金屬框C的質(zhì)量m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則需滿足的等式為___________(用題中字母表示);

3)為減小測(cè)量時(shí)間的誤差,有同學(xué)提出如下方案:實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié),測(cè)出鉤碼A從釋放到落地的總時(shí)間t,來(lái)計(jì)算鉤碼A通過(guò)狹縫的速度,你認(rèn)為可行嗎?若可行,寫出鉤碼A通過(guò)狹縫時(shí)的速度表達(dá)式;若不可行,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由________、___________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】彈簧在彈性限度內(nèi),彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為(k為勁度系數(shù),x為彈簧的伸長(zhǎng)量)。如圖,用這樣的輕質(zhì)彈簧一端拴一質(zhì)量為m的小球P,另一端固定在O點(diǎn),把P提到與O在同一水平線上,此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度L,然后松手,讓P自由擺下,已知P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了x,不計(jì)一切摩擦和阻力,重力加速度為g。則(

A.小球P向下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中,重力對(duì)它做的功為mgL

B.小球P向下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中, 它的機(jī)械能減小

C.小球P運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為

D.小球P運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一螺線管與兩平行金屬導(dǎo)軌相連接,水平放置在桌面上,金屬導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)將一光滑金屬棒靜置于金屬導(dǎo)軌上,要使金屬棒向左運(yùn)動(dòng),則下列操作可行的是(

A.將條形磁鐵的N極從螺線管a端插入

B.將條形磁鐵的S極從螺線管b端插入

C.將條形磁鐵的N極從螺線管b端插入

D.導(dǎo)軌區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是

A. 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

B. 物體速度增大,則組成物體的分子動(dòng)能增大

C. 物體的溫度或者體積變化,都可能引起物體內(nèi)能變化

D. 相同質(zhì)量的兩個(gè)物體,升高相同溫度,內(nèi)能增加一定相同

E. 絕熱密閉容器中一定質(zhì)量氣體的體積增大,其內(nèi)能一定減少

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