（08年珠海市模擬)（18分）如圖所示，空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線，在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B．折線的頂角∠A＝90°，P、Q是折線上的兩點(diǎn)，AP=AQ=L．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出，不計(jì)微粒的重力．

（1）若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn)，則場強(qiáng)為多大？

（2）撤去電場，為使微粒從P點(diǎn)射出后，途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn)，求初速度v應(yīng)滿足什么條件？

（3）求第（2）中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時(shí)間的最小值．

解析：

（1）電場力與洛倫茲力平衡得：qE=qv0B得：E=v0B                   （3分）

 

（2）根據(jù)運(yùn)動的對稱性，微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)，應(yīng)滿足          （2分）

 

 

其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長，偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為或．

 

設(shè)圓弧的半徑為R，則有2R2=x2，可得：                       （2分）

 

又 由①②③式得：，n=1、2、3、……             （3分）

 

（3）當(dāng)n取奇數(shù)時(shí)，微粒從P到Q過程中圓心角的總和為

 

，（2分）

 

，其中n=1、3、5、……（1分）

 

當(dāng)n取偶數(shù)時(shí)，微粒從P到Q過程中圓心角的總和為：

 

，（2分）

 

，其中n=2、4、6、……（1分）

 

 

欲使時(shí)間最小，取n=1或者2，此時(shí) （2分）

       

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(08年珠海市模擬)（選修3―3（含2―2）模塊）（11分）如圖，在一端開口、一端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)，一段長為h=25cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，管內(nèi)氣柱長度為L1=20cm（如圖a），大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg，室溫t1=27℃．將玻璃管轉(zhuǎn)過90o，使它開口向上，并浸入熱水中（如圖b），待穩(wěn)定后，測得玻璃管內(nèi)氣柱的長度L2=17.5cm．

（1）求此時(shí)管內(nèi)氣體的溫度t2

（2）保持管內(nèi)氣體的溫度t2不變，往玻璃管內(nèi)緩慢加入水銀，當(dāng)封閉的氣柱長度L3=14cm時(shí)，加入的水銀柱長度是多少？（玻璃管足夠長）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(08年珠海市模擬)（選修3―4模塊）（11分）如圖所示，光線以30°入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上，它的反射光線與折射光線的夾角為90°，求：

（1）這塊玻璃的折射率；

（2）光在玻璃中的傳播速度；

（2）沒有光線從玻璃上表面折射出來的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(08年珠海市模擬)（15分）固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運(yùn)動，拉力和物體速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度=10m/s2．求物體的質(zhì)量及斜面與地面間的夾角．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(08年珠海市模擬)（16分）如圖，一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn)，且兩者固定不動．一長L為0.8m的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m1為0.2kg的球．當(dāng)球在豎直方向靜止時(shí)，球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱悖F(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無初速釋放．當(dāng)球m1擺至最低點(diǎn)時(shí)，恰與放在桌面上的質(zhì)量m2為0.8kg的小鐵球正碰，碰后m1小球以2m/s的速度彈回，m2將沿半圓形軌道運(yùn)動，恰好能通過最高點(diǎn)D．g=10m/s2,求：

（1）m2在圓形軌道最低點(diǎn)C的速度為多大？

（2）光滑圓形軌道半徑R應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年珠海市模擬)（18分）如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間 OO1O1′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．求：

  （1）棒ab在離開磁場下邊界時(shí)的速度；

  （2）棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

  （3）試分析討論ab棒進(jìn)入磁場后可能出現(xiàn)的運(yùn)動情況．

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