【題目】一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙而向里的勻強磁場,矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒亍,速度大小為v方向與ad邊夾角為30°,如圖所示。已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計)。

求：(1)若拉子帶負(fù)電,且恰能從d點射出磁場,求v的大小；

(2)若粒子帶正電,使粒子能從ab邊射出磁場,求拉子從ab邊穿出的最短時間。

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律，由洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系可確定半徑的范圍，即可求解；

（2）根據(jù)題意確定運動軌跡，再由圓心角與周期公式，即可確定最短運動的時間；

（1）由圖可知：R＝
據(jù)洛倫茲力提供向心力，得：
則

（2）若粒子帶正電，粒子的運動軌跡如圖，

當(dāng)粒子的速度大于與R1相對應(yīng)的速度v1時，粒子從cd邊射出，由幾何關(guān)系可知R1=L；由洛倫茲力等于向心力可知：

從圖中看出，當(dāng)軌跡的半徑對應(yīng)R1時從ab邊上射出時用時間最短，此時對應(yīng)的圓心角為 由公式可得： ；

由

解得

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】某同學(xué)在驗證合外力一定，物體的質(zhì)量與加速度的關(guān)系時，采用圖甲所示的裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質(zhì)量M(包括所放砝碼及傳感器的質(zhì)量)的對應(yīng)關(guān)系圖象，如圖乙所示。實驗中所掛鉤碼的質(zhì)量20g，實驗中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質(zhì)定滑輪。

(1)實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨妮p繩與木板平行。他這樣做的目的是下列哪一個_____________；(填字母代號)

A．可使位移傳感器測出的小車的加速度更準(zhǔn)確

B．可以保證小車最終能夠做直線運動

C．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力

(2)由圖乙可知，圖線不過原點O，原因是_____________________________；

(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數(shù)值是_____________。

A．30 B．0.3 C．20 D．0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一范圍足夠大的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小圓環(huán)套在一根固定的絕緣豎直長桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向上運動，經(jīng)時間t0圓環(huán)回到出發(fā)點，不計空氣阻力，取豎直向上為正方向，下列描述該過程中圓環(huán)的速度v隨時間t、摩擦力f隨時間t、動能Ek最隨位移x、機械能E隨位移x變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)、圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，

A. A點電勢高于B點電勢

B. 塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度

C. 塵埃在遷移過程中做勻變速運動

D. 塵埃在遷移過程中電勢能始終在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星，被稱為“太空110”，它可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補充能源，延長衛(wèi)星的使用壽命．假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半經(jīng)為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，其運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，軌道平面與地球赤道平面重合，下列說法正確的是（ ）

A. “軌道康復(fù)者”可在高軌道上加速，以實現(xiàn)對低軌道上衛(wèi)星的拯救

B. 站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運動

C. “軌道康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的5 倍

D. “軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時R的速度大小為 cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是 。（R視為質(zhì)點）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為物體做直線運動的圖象，下列說法正確的是

A. 甲圖中，物體在0～t0這段時間內(nèi)的位移小于

B. 乙圖中，物體的加速度為2m/s2

C. 丙圖中，陰影面積表示t1~t2時間內(nèi)物體的加速度變化量

D. 丁圖中，t=3s時物體的速度為25m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U－I圖像，則下列說法中正確的是(　　)

A. 電動勢E1>E2，內(nèi)阻r1＜r2

B. 電動勢E1＝E2，內(nèi)阻r1＞r2

C. 電動勢E1＝E2，短路電流I1＞I2

D. 當(dāng)兩電源的工作電流相同時，電源1的路端電壓較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖甲所示的實驗裝置來測量勻變速直線運動的加速度。

（1）實驗的主要步驟：

① 用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，讀得d = ________mm；

② 用刻度尺測量A點到光電門所在位置B點之間的水平距離x；

③ 滑塊從A點靜止釋放（已知砝碼落地前擋光片已通過光電門）；

④ 讀出擋光片通過光電門所用的時間t；

⑤ 改變光電門的位置，滑塊每次都從A點靜止釋放，測量相應(yīng)的x值并讀出t值。

（2）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，以x為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中作出圖線如圖丙所示，求得該圖線的斜率k＝____________m-1·s-2；由此進一步求得滑塊的加速度a=____________m·s-2。（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

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