【題目】如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場 Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的總時間為(　　)

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

粒子在磁場中運(yùn)動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動，洛倫茲力做向心力，故有

所以

粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運(yùn)動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運(yùn)動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期

可得：該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的總時間為

故選B。

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】在如圖所示的坐標(biāo)系中，x軸水平，y軸垂直，x軸上方空間只存在重力場，第Ⅲ象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直xy平面向里的勻強(qiáng)磁場，在第Ⅳ象限由沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小與第Ⅲ象限存在的電場的場強(qiáng)大小相等．一質(zhì)量為m，帶電荷量大小為q的質(zhì)點(diǎn)a，從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平速度沿x軸負(fù)方向拋出，它經(jīng)過x=﹣2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限，恰好做勻速圓周運(yùn)動，又經(jīng)過y軸上的y=﹣2h的P3點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限，試求：

（1）質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)P2點(diǎn)時速度的大小和方向；

（2）第Ⅲ象限中勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

（3）說明質(zhì)點(diǎn)a從P3進(jìn)入第Ⅳ象限后的運(yùn)動情況（不需要說明理由）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距�，F(xiàn)用一個水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運(yùn)動，棒ab離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，F隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖， 已知。求：

（1）棒ab離開磁場右邊界時的速度；

（2）棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能；

（3）滿足什么條件時，棒ab進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MM,PQ傾斜放置,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角,兩導(dǎo)軌間距，底端NQ兩點(diǎn)連接的電阻,勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。質(zhì)量,阻值的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置,在平行于導(dǎo)軌平面向上的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向上做勻速直線運(yùn)動，速度。撤去拉力F后,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌繼續(xù)運(yùn)動后速度減為零。運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好, ,導(dǎo)軌電阻不計。求：

(1)拉力F的大小；

(2)撤去拉力F后導(dǎo)體棒上升的過程中電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗裝置如圖所示．關(guān)于該實(shí)驗，下列說法不正確的是

A. 重物應(yīng)選用質(zhì)量較大的物體

B. 兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上

C. 打點(diǎn)計時器應(yīng)接低壓交流電源

D. 應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導(dǎo)線MN中通入如圖所示的電流，當(dāng)MN中的電流增大時，下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)線框abcd中沒有感應(yīng)電流

B.導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流

C.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向左

D.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計劃. 登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為，則下列說法正確的是（ ）

A. 飛船在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期

B. 飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

C. 飛船在點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在點(diǎn)朝速度方向噴氣

D. 若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示．第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E1．坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)交變磁場，電場方向豎直向上，場強(qiáng)E2=，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面．處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上射出一個比荷=102C/kg的帶正電的微粒（可視為質(zhì)點(diǎn)），該微粒以v0=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以v1=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限．取微粒剛進(jìn)入第一象限的時刻為0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場方向為正方向），g=10m/s2．試求：

（1）帶電微粒運(yùn)動到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場強(qiáng)度E1；

（2）+x軸上有一點(diǎn)D，OD=OC，若帶電微粒在通過C點(diǎn)后的運(yùn)動過程中不再越過y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場的變化周期T0為多少？

（3）要使帶電微粒通過C點(diǎn)后的運(yùn)動過程中不再越過y軸，求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，E為內(nèi)阻不可忽略的電源，R 1、R2為定值電阻，R為光敏電阻．無光照射時，外電路的總電阻比電源的內(nèi)阻小；當(dāng)有光照射在光敏電阻上，且照射光的強(qiáng)度逐漸增大時，下列說法正確的是（ ）

A.電源消耗的總功率減少

B.外電路消耗的功率逐漸減少

C.外電路消耗的功率先增大后減少

D.電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小

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