【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應強度為的勻強磁場。一帶負電的粒子從原點O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方運動的半徑為R。不計重力，則（　�。�

A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點OB.粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為1：2

C.粒子完成一次周期性運動的時間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進3R

【答案】BD

【解析】

A．根據(jù)左手定則判斷可知，負電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，不可能回到原點0，A不符合題意．

B．由，知粒子圓周運動的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為1：2，B符合題意．

C．負電荷在第一象限軌跡所對應的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對應的圓心角也為60°，粒子圓周運動的周期為，保持不變，在一個周期內(nèi)，粒子在第一象限運動的時間為

t1=T=

同理，在第四象限運動的時間為

t2=T′=

完在成一次周期性運動的時間為

T′=t1+t2=

C不符合題意．

D．根據(jù)幾何知識得：粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進距離為x=R+2R=3R，D符合題意．

故選BD．

練習冊系列答案
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【題目】隨著航空領域的發(fā)展，實現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設計師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導線圈（圖中未畫出），超導線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現(xiàn)緩沖�，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計；ab邊長為l，火箭主體質(zhì)量為m，勻強磁場的磁感應強度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計，求：

（1）緩沖滑塊剛停止運動時，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；

（2）緩沖滑塊剛停止運動時，火箭主體的加速度大小；

（3）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。

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【題目】如圖所示，為一個實驗室模擬貨物傳送的裝置，A是一個表面絕緣質(zhì)量為1kg的小車，小車置于光滑的水平面上，在小車左端放置一質(zhì)量為0.1kg帶電量為q=1×10C的絕緣貨柜，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.9kg的貨物放在貨柜內(nèi)．在傳送途中有一水平電場，可以通過開關控制其有、無及方向．先產(chǎn)生一個方向水平向右，大小E1=3×10N/m的電場，小車和貨柜開始運動，作用時間2s后，改變電場，電場大小變?yōu)?/span>E2=1×10N/m，方向向左，電場作用一段時間后，關閉電場，小車正好到達目的地，貨物到達小車的最右端，且小車和貨物的速度恰好為零．已知貨柜與小車間的動摩擦因數(shù)=0.1，（小車不帶電，貨柜及貨物體積大小不計，g取10m/s）求：

(1)第二次電場作用的時間；

(2)小車的長度；

(3)小車右端到達目的地的距離．

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【題目】平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第Ⅲ象限存在沿y軸負方向的勻強電場，如圖所示。一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動，Q點到y軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標原點O離開電場進入磁場，最終從x軸上的P點射出磁場，P點到y軸距離與Q點到y軸距離相等。不計粒子重力，問：

（1）粒子到達O點時速度的大小和方向；

（2）電場強度和磁感應強度的大小之比。

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【題目】如圖，在平行傾斜固定的導軌上端接入電動勢E＝50V，內(nèi)阻r＝1Ω的電源和滑動變阻器R，導軌的寬度d＝0.2 m，傾角θ=37°。質(zhì)量m＝0.11kg的細桿ab垂直置于導軌上，與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，整個裝置處在豎直向下的磁感應強度B＝2.2T的勻強磁場中，導軌與桿的電阻不計�，F(xiàn)調(diào)節(jié)R使桿ab靜止不動。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2。求：

（1）桿ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；

（2）滑動變阻器R有效電阻的取值范圍。

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【題目】如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，有兩個質(zhì)量和電荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁場后分別從b、e兩點射出，不計粒子重力。下列說法正確的是

A.兩粒子都帶正電

B.從e點射出的粒子速率是從b點射出粒子的兩倍

C.從b點射出的粒子在磁場中運動時間較長

D.從e點射出的粒子在磁場中運動時間較長

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【題目】(9分)某物理實驗小組的同學利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻值�？蛇x用的器材（代號）與規(guī)格如下：

電流表A1（量程250mA,內(nèi)阻r1為5Ω)；

標準電流表A2（量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω）；

待測電阻R1（阻值約為100Ω）；

滑動變阻器R2（最大阻值10Ω）；

電源E（電動勢約為10V，內(nèi)阻r約為1Ω）；

單刀單擲開關S，導線若干。

⑴要求方法簡捷，并能測多組數(shù)據(jù)，請在方框中畫出實驗電路原理圖，并標明每個器材的代號。

⑵需要直接測量的物理量是 ，用測的量表示待測電阻R1的計算公式是R1＝________。

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（1）求粒子運動的速度大��；

（2）粒子在磁場中運動，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進入MN上方的一個三角形勻強磁場，從A點射出磁場，則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小之比為多少？

（3）粒子從A點出發(fā)后，第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少？

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【題目】下圖為質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，一束帶電粒子以一定的速度進入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)是相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁感應強度和電場強度的大小分別為和，粒子通過速度選擇器的狹縫后，進入磁感應強度為的偏轉(zhuǎn)磁場，最后打在底片上兩處，測得，不計粒子重力。由此可知

A.粒子帶負電，磁感應強度垂直紙面向外B.打在兩處的粒子的比荷之比為1：2

C.打在兩處的粒子的速度之比為1：2D.打在兩處的粒子在磁場中的運動時間之比為1：1

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