【題目】如圖所示有一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知其截面內(nèi)半徑為R1＝1.0 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1.0 T，被約束粒子的比荷為＝4.0×107C/kg，該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場(chǎng)交界面上的P點(diǎn)以速度v0＝4.0×107m/s沿環(huán)的半徑方向射入磁場(chǎng)(不計(jì)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互作用，不計(jì)帶電粒子的重力)．求

（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r

（2）如果被約束粒子不穿越磁場(chǎng)外邊界，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小外半徑R2.

【答案】（1）1.0m （2）2.41 m

【解析】試題分析：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)，即可粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)該粒子的軌跡恰好與圓形區(qū)域外邊界相切時(shí)，磁場(chǎng)區(qū)域的半徑最小，根據(jù)牛頓第二定律求出粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，由幾何知識(shí)求出磁場(chǎng)區(qū)域的最小外半徑R2。

（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力：

解得：

代入數(shù)據(jù)可得：r=1.0m

(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何關(guān)系得R2=R1+r

解得：

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】在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速度．實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：

A．讓小球多次從_______位置上滾下，記下小球穿過(guò)卡片孔的一系列位置；

B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線，檢測(cè)斜槽末端水平的方法是_______．

C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v0=_______算出該小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v0的值，然后求它們的平均值．

D．取下白紙，以O為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋軌跡．

上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_______（只排列序號(hào)即可）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如題圖1所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長(zhǎng)L=1m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．（重力加速度g取10m/s2， , ）

(1)裝置BO′O繞豎直軸O′O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37°，求此時(shí)的角速度ω1；

(2)若裝置BO′O繞豎直軸O′O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求細(xì)線AC與豎直方向的夾角α；

(3)裝置BO′O可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算在坐標(biāo)圖2中畫(huà)出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖象．（計(jì)算過(guò)程可在草稿紙上完成）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）以某一豎直向下的初速度從半球形碗的碗口左邊緣向下滑，半球形碗一直靜止在水平地面上，物塊下滑過(guò)程中速率不變，則在下滑過(guò)程中說(shuō)法正確的是（ ）

A. 物塊下滑過(guò)程中處于平衡狀態(tài)

B. 最低點(diǎn)處物塊對(duì)碗壁的壓力最小

C. 半球碗對(duì)地面的壓力逐漸增大

D. 地面對(duì)半球碗的摩擦力方向向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某行星有兩顆衛(wèi)星A、B圍繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩衛(wèi)星的軌道半徑分別為，其中衛(wèi)星A距行星表面高度可忽略不計(jì)，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力，已知萬(wàn)有引力常量為，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 兩顆衛(wèi)星A、B 運(yùn)行的速度大小之比

B. 兩顆衛(wèi)星A、B 運(yùn)行的周期關(guān)系

C. 由題中條件可以求出行星的質(zhì)量

D. 衛(wèi)星A運(yùn)行的角速度大小等于行星自轉(zhuǎn)的角速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)阻值較大的定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在電壓穩(wěn)定的12 V直流電源上，用電壓表測(cè)R1兩端電壓時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1，測(cè)R2兩端電壓時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2，若電壓表內(nèi)阻不能忽略.則有

A. U1+U2<12 V

B. U1+U2=12 V

C. U1+U2>12 V

D. 在測(cè)R1兩端電壓時(shí)，R2兩端電壓小于U2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)，電容器C的電容很大，閉合S，一段時(shí)間后 電路中電流穩(wěn)定，燈泡正常發(fā)光.下列判斷正確的是

A. S 剛閉合時(shí)，燈泡慢慢變亮至正常發(fā)光

B. S閉合且電路穩(wěn)定后.電容器a板帶正電

C. S閉合且電路穩(wěn)定后，再斷開(kāi)S，燈立即熄滅

D. S閉合且電路穩(wěn)定后，再斷開(kāi)S后短時(shí)間內(nèi)，電容器的a板帶正電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖甲所示的電路中， 螺線管匝數(shù)n=1000、橫截面積S=0.01m2；螺線管線圈電阻為r=1Ω，R1=4Ω，R2=5Ω，C=30Μf; 在一段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化，求：

（1）K斷開(kāi)時(shí)，螺線管兩端的電壓；

（2）閉合K，電路中的電流穩(wěn)定后，R2的兩端的電壓；

（3）閉合K， 當(dāng)電路中的電流穩(wěn)定后，再斷開(kāi)K，斷開(kāi)K后流經(jīng)R2的電荷量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氣象衛(wèi)星是用來(lái)拍攝云層照片，觀測(cè)氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的。我國(guó)先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”和“風(fēng)云Ⅱ號(hào)”兩顆氣象衛(wèi)星，“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過(guò)兩極，稱為“極地圓軌道”，每12h巡視地球一周�！帮L(fēng)云Ⅱ號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)，稱為“地球同步軌道”，每24h巡視地球一周，則“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”衛(wèi)星比 “風(fēng)云Ⅱ號(hào)”衛(wèi)星

A. 角速度小

B. 線速度大

C. 萬(wàn)有引力小

D. 向心加速度大

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同步練習(xí)冊(cè)答案