【題目】如圖甲所示的坐標(biāo)系中，第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，方向的寬度OA=cm，方向無限制，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1×10-4T�，F(xiàn)有一比荷為=2×1011C/kg的正離子以某一速度從O點(diǎn)射入磁場，α=60°，離子通過磁場后剛好從A點(diǎn)射出。

【1】求離子進(jìn)入磁場B0的速度的大��；

【2】離子進(jìn)入磁場B0后，某時(shí)刻再加一個(gè)同方向的勻強(qiáng)磁場，使離子做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；

【3】離子進(jìn)入磁場B0的同時(shí)，再加一個(gè)如圖乙所示的變化磁場（正方向與B0方向相同，不考慮磁場變化所產(chǎn)生的電場），求離子從O點(diǎn)到A點(diǎn)的總時(shí)間。

【答案】

【1】

【2】

【3】

【解析】（1）如圖所示，由幾何關(guān)系得離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑r1=0.2m
離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力

求得：v=4×106m/s


（2）由 知，B越小，r越大．設(shè)離子在磁場中最大半徑為R
由幾何關(guān)系得：R=0.05m
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得
求得B1=4×10-4T
則外加磁場△B1＝3×104T
（3）離子在原磁場中運(yùn)動(dòng)周期

離子在磁場中運(yùn)動(dòng)第一次遇到外加磁場的過程中軌跡對應(yīng)的圓心角

此時(shí)施加附加磁場時(shí)離子在磁場中能做的圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為r2
由幾何關(guān)系知：

離子在有附加磁場時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑為r3
則 ，求得

因r3＜r2，所以離子能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)
離子在外加磁場后時(shí)，

對照外加磁場的規(guī)律可知，每隔 離子在周期性外加磁場時(shí)，離子恰可做一次完整的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，共做三次，最后在A點(diǎn)離開磁場．離子從O點(diǎn)進(jìn)入到A點(diǎn)射出的總時(shí)間為

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】如圖所示電路中，R為某種半導(dǎo)體氣敏元件，其阻值隨周圍環(huán)境一氧化碳?xì)怏w濃度的增大而減�。�(dāng)一氧化碳?xì)怏w濃度增大時(shí)，下列說法中正確的是

A. 電壓表V示數(shù)增大

B. 電流表A示數(shù)減小

C. 電路的總功率減小

D. 變阻器R1的取值越大，電表示數(shù)變化越明顯

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖甲所示裝置測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和某導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子)的電阻率。水平管道長為l、寬度為d、高為h，置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。管道上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S、電阻箱R、靈敏電流表G(內(nèi)阻為Rg)連接。管道內(nèi)始終充滿導(dǎo)電液體，液體以恒定速度v自左向右通過。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的取值，記下相應(yīng)的電流表讀數(shù)。

(1)圖乙所示電阻箱接入電路的電阻值為________Ω。

(2)與N板相連接的是電流表G的_________極(填“正”或“負(fù)”)。

(3)圖丙所示的電流表讀數(shù)為_________μA。

(4)將實(shí)驗(yàn)中每次電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表讀數(shù)I繪制出圖象為圖丁所示的傾斜直線，其延長線與兩軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為(-a，0)和(0，b)，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_________，導(dǎo)電液體的電阻率為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為1m，其間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，兩相同的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒質(zhì)量均為0.5kg，電阻均為4，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。鎖定CD棒，在AB棒上加一水平向右的拉力，使AB棒從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，運(yùn)動(dòng)9m后撤去拉力，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，求：

(1)AB棒勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

(2)撤去拉力后AB棒運(yùn)動(dòng)的最大距離；

(3)若撤去拉力的同時(shí)解除對CD棒的鎖定，之后CD棒產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體，一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連，彈簧與斜面平行.整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中（　　）

A. 物塊A的重力勢能增加量一定小于mgh

B. 物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和

C. 物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和

D. 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對物塊的支持力做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在2017花樣滑冰世錦賽上，隋文靜、韓聰以232.06分的總成績獲得冠軍。比賽中，當(dāng)隋文靜、韓聰以5.0m/s的速度沿直線前、后滑行時(shí)，韓聰突然將隋文靜沿原方向向前推出，推力作用時(shí)間為0.8s，隋文靜的速度變?yōu)?/span>11.0m/s.假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為40kg和60kg，作用前后兩人沿同一直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)冰面阻力，將人視為質(zhì)點(diǎn)，則

A. 分離時(shí)韓聰速度的大小為1.0m/s

B. 這一過程中，韓聰對隋文靜沖量的值為440N·s

C. 這一過程中，韓聰對隋文靜平均推力的大小為450N

D. 這一過程中，隋文靜對韓聰做的功為-720J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平桌面上，導(dǎo)熱氣缸內(nèi)橫截面積為S的輕質(zhì)活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體。一質(zhì)量為m的砝碼盤(含砝碼)用輕繩經(jīng)光滑定滑輪與缸中活塞豎直相連接，活塞與氣缸壁間無摩擦。當(dāng)環(huán)境溫度溫度為T時(shí)，活塞與缸底的距離為h�，F(xiàn)使環(huán)境溫度緩慢降為。

①活塞再次平衡時(shí)，活塞與缸底的距離是多少?

②保持環(huán)境溫度為不變，為使活塞返回原位置，需在盤中逐漸添加砝碼的質(zhì)量為Δm，求大氣壓強(qiáng)的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正三角形abc，頂點(diǎn)a、b處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，c處固定一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷，它們的電荷量都相等，如圖所示，D點(diǎn)為正三角形外接圓的圓心，E、G、H分別為ab、ac、bc的中點(diǎn)，E、F兩點(diǎn)關(guān)于c點(diǎn)對稱。下列說法中正確的是（ ）

A. D點(diǎn)的場強(qiáng)為零，電勢也為零

B. E、F兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反

C. G、H兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同

D. 將一帶正電的試探電荷由E點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，該電荷的電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷，A為它們連線的中點(diǎn)，B為連線上靠近N的一點(diǎn)，C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn)，同一負(fù)電荷放在A、B、C三點(diǎn)時(shí)( )

A. 放在A點(diǎn)受力最小，放在B點(diǎn)電勢能最大

B. 放在C點(diǎn)受力最小，放在B點(diǎn)電勢能最小

C. 放在B點(diǎn)受力最小，放在C點(diǎn)電勢能最大

D. 放在A點(diǎn)受力最大，放在C點(diǎn)電勢能最大

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