【題目】在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿－x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿y方向飛出。

(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；

(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?/span>B′，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′多大？此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少？

【答案】(1)粒子帶負(fù)電荷 (2)

【解析】

(1)由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡且利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷

粒子由點(diǎn)射入，由點(diǎn)飛出，其速度方向改變了，則粒子軌跡半徑為：

根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得粒子的比荷：

(2)當(dāng)粒子從點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)速度方向改變了角，故弧所對(duì)圓心角為，如圖所示

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：

又：

所以可得：

粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間：

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】（1）如圖游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_____mm;螺旋測(cè)微器測(cè)的讀數(shù)為______mm。

（2）用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值時(shí),當(dāng)用“×10Ω”檔時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)更換_____檔（選填“×1Ω”或“×100Ω”）進(jìn)行測(cè)量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小燈泡上標(biāo)有“3.8V，1.18W”字樣，現(xiàn)用伏安法研究它的伏安特性曲線，供選器材有：

A．電壓表V1（0~3V，內(nèi)阻RV1約為5kΩ）

B．電壓表V2（0~15V，內(nèi)阻RV2約為25kΩ）

C．電流表A1（量程為200mA，內(nèi)阻RA1為10Ω）

D．電流表A2（量程為600mA，內(nèi)阻RA2約為4Ω）

E．定值電阻R0（10Ω）

F．滑動(dòng)變阻器R（0~9Ω，1A）

G．電源E（6V，內(nèi)阻約為1Ω）

H．單刀開(kāi)關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干

(1)要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確，且測(cè)量范圍盡可能大，并能測(cè)量小燈泡的額定電流，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的兩個(gè)電表分別是______、________（填對(duì)應(yīng)器材前的字母序號(hào)）；

(2)請(qǐng)利用(1)問(wèn)中選擇的電表，在甲圖所示的虛線框里把實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整_____（并在圖中標(biāo)明所選器材的電學(xué)符號(hào)）；

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得多組I1、I2數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)處理后作出小燈泡的伏安特性曲線I—U，如圖乙所示。

(4)現(xiàn)將該小燈泡與另一只完全相同的小燈泡并聯(lián)，再接到等效電源E0兩端（虛線框部分，總電動(dòng)勢(shì)E0=3V，總內(nèi)阻為r+R=6Ω）兩端，如丙所示，則電路穩(wěn)定時(shí)流過(guò)每只燈泡的電流為_____mA。（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的矩形線框abcd被一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛起來(lái)，彈簧上端固定，可看作彈簧振子。bc邊長(zhǎng)為L，處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，abcd回路的總電阻為R。在外力作用下線框在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的周期與彈簧振子的固有周期相同，振幅為A，彈簧的勁度系數(shù)為k。線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，bc邊始終在磁場(chǎng)中，ad邊始終在磁場(chǎng)外，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。已知彈簧振子的振動(dòng)周期公式為，其中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.線框振動(dòng)到平衡位置時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量一定為

B.線框振動(dòng)到平衡位置時(shí)，彈簧可能處于原長(zhǎng)

C.假如撤去外力的話，線框繼續(xù)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

D.由題目給出的信息，無(wú)法計(jì)算出一個(gè)完整的周期內(nèi)外力做功的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2020年5月5日，為我國(guó)載人空間站工程研制的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙，在文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，載荷組合體被準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，首飛任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功，實(shí)現(xiàn)空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷，拉開(kāi)我國(guó)載人航天工程“第三步”任務(wù)序幕。我們可以將載荷組合體送入預(yù)定軌道的過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖所示，軌道A為近地軌道，軌道C為預(yù)定軌道。軌道A與軌道B相切于P點(diǎn)，軌道B與軌道C相切于Q點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.組合體在軌道B上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)速度大于地球的第一宇宙速度

B.組合體在軌道B上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道A上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度

C.組合體從軌道B進(jìn)入軌道C需要在Q點(diǎn)減速

D.組合體在軌道B上由P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN的左側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩側(cè)磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里。O、P為MN上相距為d的兩點(diǎn)。一帶電量為q、質(zhì)量為m的正粒子，在紙面內(nèi)從O點(diǎn)沿垂直MN的方向射向右側(cè)磁場(chǎng)，入射速度的大小為v。（其中B、q、m均為未知量，且它們滿(mǎn)足關(guān)系，不考慮帶電粒子重力和空氣阻力，結(jié)果用d和v表示）求：

(1)帶電粒子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

(2)帶電粒子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期；

(3)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，帶電粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2對(duì)段是對(duì)稱(chēng)的曲線，x2～x3段是直線，則下列說(shuō)法正確的是()

A.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不為零

B.x2～x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

C.粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線運(yùn)

D.在0、x1、x2、x3處電勢(shì)φ0、φ1、φ2、φ3的關(guān)系為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在離地面7.2 m處，手提2.2 m長(zhǎng)的繩子的上端如圖所示，在繩子的上下兩端各拴一小球，放手后小球自由下落(繩子的質(zhì)量不計(jì)，球的大小可忽略，g=10 m/s2)求：

（1）兩小球落地時(shí)間相差多少？

（2）B球落地時(shí)A球的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在t=0時(shí)刻，一位于ad邊中點(diǎn)o的粒子源在abcd平面內(nèi)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od邊的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)。已知沿od方向發(fā)射的粒子在時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形邊長(zhǎng)L，粒子重力不計(jì)，求：

（1）粒子的比荷q／m；

（2）假設(shè)粒子源發(fā)射的粒子在0～180°范圍內(nèi)均勻分布，此時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比；

（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開(kāi)磁場(chǎng)所用的時(shí)間。（若角度不特殊時(shí)可以用反三角表示，如：已知sinθ＝0.3，則θ＝arcsin0.3)

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同步練習(xí)冊(cè)答案