【題目】如圖所示,AC兩點分別位于x軸和y軸上,OCA=30°,OA的長度為L.OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場.已知粒子從某點入射時,恰好垂直于OC邊射出磁場,且粒子在磁場中運動的時間為t0.不計重力.

(1) 求磁場的磁感應(yīng)強度的大小.

(2) 若粒子先后從兩不同點以相同的速度射入磁場,恰好從OC邊上的同一點射出磁場,求該粒子這兩次在磁場中運動的時間之和.

(3) 若粒子從某點射入磁場后,其運動軌跡與AC邊相切,且在磁場內(nèi)運動的時間為t0,求粒子此次入射速度的大小.

【答案】122t03

【解析】1)粒子在磁場中做勻速圓周運動,在時間t0內(nèi)其速度方向改變了90°,故其周期T=4t0

設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B,粒子速度為v,圓周運動的半徑為r。由洛倫茲力公式和牛頓定律得

勻速圓周運動的速度滿足

聯(lián)立①②③式得

2)設(shè)粒子從OA邊兩個不同位置射入磁場,能從OC邊上的同一點P射出磁場,粒子在磁場中運動的軌跡如圖(a)所示。設(shè)兩軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為θ1θ2。由幾何關(guān)系有θ1=180°–θ2

粒子兩次在磁場中運動的時間分別為t1t2,則t1+t2==2t0

3)如圖(b),由題給條件可知,該粒子在磁場區(qū)域中的軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為150°。設(shè)O'為圓弧的圓心,圓弧的半徑為r0,圓弧與AC相切與B點,從D點射出磁場,由幾何關(guān)系和題給條件可知,此時有∠OO'D=∠BO'A=30°⑦

r0cos∠OO'D+=L⑧

設(shè)粒子此次入射速度的大小為v0,由圓周運動規(guī)律

聯(lián)立①⑦⑧⑨式得

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】如圖甲所示,空間存在一范圍足夠大、方向垂直于豎直xOy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。讓質(zhì)量為m,電荷量為qq>0的粒子從坐標(biāo)原點O沿xOy平面入射。不計粒子重力,重力加速度為g。

1若該粒子沿y軸負方向入射后,恰好能經(jīng)過x軸上的Aa,0點,求粒子速度的大小。

2若該粒子以速度v沿y軸負方向入射的同時,一不帶電的小球從x軸上方某一點平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過時恰好相遇,求小球拋出點的縱坐標(biāo)。

3如圖乙所示,在此空間再加入沿y軸負方向、大小為E的勻強電場,讓該粒子改為從O點靜止釋放,研究表明:粒子在xOy平面內(nèi)將做周期性運動,其周期,且在任一時刻,粒子速度的水平分量與其所在位置的y軸坐標(biāo)絕對值的關(guān)系為。若在粒子釋放的同時,另有一不帶電的小球從x軸上方某一點平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過時間恰好相遇,求小球拋出點的縱坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是________。填入正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得3分,選對3個得4分;有選錯的得0分

A.在同一地點,單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比

B.彈簧振子做簡諧振動時,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變

C.在同一地點,當(dāng)擺長不變時,擺球質(zhì)量越大,單擺做簡諧振動的周期越小

D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率

E已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期,就可知振子在任意時刻運動速度的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則

A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波如圖所示,t1時刻的波形如圖中實線所示,t2時刻的波形如圖中虛線所示,已知△t=t2﹣t1=0.5s,問:

(1)若波向左傳播,則這列波的傳播速度是多少?

(2)若波向右傳播,且4T<△t<5T,波速是多大?

(3)若波速等于100m/s,則波向哪個方向傳播?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則

A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組使用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律。

1)關(guān)于本實驗的敘述,正確的有________

A.打點計時器安裝時要使兩限位孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定,以減小紙帶下落過程中受到的阻力

B.需用天平測出重錘的質(zhì)量

C.打點計時器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源

D.用手托著重錘,先閉合打點計時器的電源開關(guān),然后釋放重錘

E.打出的紙帶中,只要點跡清晰,就可以運用公式來驗證機械能是否守恒

F.驗證機械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面

2)如下圖是采用甲方案時得到的一條紙帶,在計算圖中N點速度時,幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進行,其中正確的是( )

AvNgnT B

CDvNgn1T

3)實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量,關(guān)于這個誤差,下列說法正確的是________。

A.該誤差屬于偶然誤差

B.該誤差屬于系統(tǒng)誤差

C.可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差

D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中A、B汽缸的長度為,橫截面積為,C是可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的、體積不計的活塞,D為閥門,整個裝置均由導(dǎo)熱材料制成,起初閥門關(guān)閉,A內(nèi)有壓強的氮氣,B內(nèi)有壓強的氧氣,閥門打開后,活塞C向右移動,最后達到平衡。

1求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強;

2活塞C移動過程中氣體對外做功為,則A中氣體是吸熱還是放熱?吸收或者放出熱量為多少?假定氧氣和氮氣均為理想氣體,連接汽缸的管道體積可忽略

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B兩物體在同一直線上運動的v-t圖象如圖所示。已知在第3s末兩物體相遇,則下列說法正確的是 ( )

A. 兩物體從同一地點出發(fā)

B. 出發(fā)時AB前方3m

C. 兩物體運動過程中,A的加速度大于B的加速度

D. 3s末兩物體相遇之后,兩物體可能再相遇

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