【題目】（19分）如圖所示，一帶電粒子以與水平方向成60°角速度在豎直平面內(nèi)做直線運動，經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。 電場強度大小為E，方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?/span>倍。 已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，重力不計。求：

（1）粒子帶什么電？簡述理由；

（2）帶電粒子在磁場中運動時速度多大；

（3）該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。

【答案】（1）負電（2）（3）

【解析】

（1）根據(jù)粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的情況和左手定則可知，粒子帶負電. （2分）

（2）由于洛倫茲力對粒子不做功，故粒子以原來的速率進入電場中，設帶電粒子進入

電場的初速度為v0，在電場中偏轉(zhuǎn)時做類平拋運動，由題意知粒子離開電場時的

末速度大小為，將分解為垂直于電場方向（X方向）和平行于電場方向（y方向）的兩個分速度：由幾何關系知

①…………（1分）

②…………（1分）

③…………（1分）

④…………（1分）

F="Eq " ⑤…………（1分）

聯(lián)立①②③④⑤求解得：⑥…………（2分）

（3）如圖所示，帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力作為向心力，設在磁場中做圓周運動的半徑為R，圓形磁場區(qū)域的半徑為r，則：

⑦…………（2分）

⑧…………（3分）

由幾何知識可得：⑨…………（1分）

磁場區(qū)域的最小面積為⑩…………（1分）

聯(lián)立⑧⑨⑩求解得S=…………（2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于分子間相互作用力(如圖所示)的以下說法中，正確的是(　 　)

A. 當分子間的距離r＝r0時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力

B. 分子力隨分子間的距離的變化而變化，當r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表現(xiàn)為引力

C. 當分子間的距離r<r0時，隨著距離的減小，分子間的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表現(xiàn)為斥力

D. 當分子間的距離r≥10－9m時，分子間的作用力可以忽略不計

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用圖示裝置驗證以下兩個規(guī)律：

①兩物塊通過不可伸長的細繩相連接，沿繩方向的分速度大小相等；

②系統(tǒng)機械能守恒。

P、Q、R三個完全相同的帶有遮光片的物塊，P、Q用細繩連接，放在水平氣墊導軌上，物塊R與輕質(zhì)滑輪連接，放在細繩正中間，三個光電門分別放置于a、b、c處，調(diào)整三個光電門的位置，能實現(xiàn)同時被遮光。最初細繩水平，現(xiàn)將三個物塊由靜止釋放。（忽略R上的遮光片到輕質(zhì)滑輪間的距離）

（1）為了能完成實驗目的，除了記錄P、Q、R的遮光片的遮光時間、、外，還必須測量的物理量有______。

A．P、Q、R的質(zhì)量M B．兩個定滑輪間的距離d

C．R的遮光片到c的距離H D．遮光片的寬度x

（2）根據(jù)裝置可以分析出P、Q的速度大小相等，則驗證表達式為_____________。

（3）若要驗證物塊R沿繩方向分速度與物塊P速度大小相等，則驗證表達式為______________。

（4）若已經(jīng)當?shù)刂亓铀俣?/span>g，則驗證系統(tǒng)機械能守恒的表達式為___________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈中電流為I，線圈間產(chǎn)生勻強磁場，磁感應強度大小B與I成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面，此時通過霍爾元件的電流為IH，與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓UH滿足：UH＝，式中k為霍爾系數(shù)，d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離。電阻R遠大于RL，霍爾元件的電阻可以忽略，則（ ）

A. 霍爾元件前表面的電勢低于后表面

B. 若電源的正負極對調(diào)，電壓表將反偏

C. IH與I成正比

D. 電壓表的示數(shù)與RL消耗的電功率成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一正電荷從無窮遠處移入電場中M點，電勢能減少了，若將另一等量的負電荷從無窮遠處移入電場中的N點，電勢能增加了，則下列判斷中正確的是( )

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細線懸掛一個帶正電的小球，處在水平向右的勻強電場中，在電場力作用下小球由最低點a開始運動，經(jīng)b點后還可再向右擺，如用表示重力勢能的增量，用表示電勢能的增量，用表示兩者之和，則小球由a擺至b的過程中，下列哪些關系式正確？

A.

B.

C.

D. 上述說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗．現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關于小車在此種情況下的運動敘述正確的是（ ）

A. 小車可能突然向左加速運動

B. 小車可能突然向左減速運動

C. 小車可能突然向右減速運動

D. 小車可能突然向右加速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三條實線表示三根首尾相連的相同絕緣細棒，每根棒上帶有等量同種電荷，電荷在棒上均勻分布，點A是△abc的中點，點B則與A相對bc棒對稱，且已測得它們的電勢分別為φA和φB，若將ab棒取走，A、B兩點的電勢將變?yōu)?/span>φ′A、φ′B，則（　�。�

A. φ′A=φA B. φ′A=φA C. φ′B=φA+φB D. φ′B=φA+φB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年12月2日，我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，飛行軌道示意圖如圖所示．“嫦娥三號”從地面發(fā)射后奔向月球，先在軌道Ⅰ上運行，在P點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的近月點，則有關“嫦娥三號”下列說法正確的是（ ）

A. 由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運行，因此“嫦娥三號”在兩軌道上運行具有相同的周期

B. “嫦娥三號”從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功，速率不斷增大

C. 雖然“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng) 過P的速度，但是在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度

D. 由于均繞月球運行，“嫦娥三號”在軌道Ⅰ和軌道 Ⅱ上具有相同的機械能

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