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【題目】如圖所示，在xOy平面的第Ⅰ象限內，有垂直紙面向外的勻強磁場，在第Ⅳ象限內，有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為B。P點是x軸上的一點，橫坐標為x0�，F在原點O處放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以與x軸成45°角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉后與x軸相交于A點，第n次偏轉后恰好通過P點，不計粒子重力。求

（1）粒子的比荷；

（2）粒子從O點運動到P點所經歷的路程和時間。

（3）若全部撤去兩個象限的磁場，代之以在xOy平面內加上與速度v0垂直的勻強電場（圖中沒有畫出），也能使粒子通過P點，求滿足條件的電場的場強大小和方向。

【答案】（1）（2）（3）（2分）方向：垂直v0指向第Ⅳ象限。

【解析】（1）粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得

（2分）

解得粒子運動的半徑（1分）

由幾何關系知，粒子從A點到O點的弦長為，由題意

（2分）

解得粒子的比荷：（2分）

（2）由幾何關系得，OA段粒子運動軌跡的弧長：（2分）

粒子從O點到P點的路程 s=n（2分）

粒子從O點到P點經歷的時間（2分）

（3）撤去磁場，加上與v0垂直的勻強電場后，粒子做類平拋運動，

由（1分）

（1分）

消去解得（2分）

方向：垂直v0指向第Ⅳ象限。（1分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傾角θ的光滑斜面上的O點固定有一根長為L的輕質細線，細線的另一端拴住質量為m的小球（視為質點），P點釘有一顆光滑釘子（），如圖所示．現將小球拉至與O點等高的A點由靜止釋放，釋放前細線剛好拉直，之后小球恰能繞釘子做半徑為R的完整圓周運動．則下列說法中正確的是（ ）

A. 由題意判斷可得

B. 小球剛被釋放后的加速度大小為

C. 細線碰到釘子之前，小球在運動過程中合外力全部提供向心力

D. 細線碰到釘子以后，小球在運動過程中的最小速率為

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【題目】截面直徑為d、長為L的導線，兩端電壓為U，當這三個量中的一個改變時，對自由電子定向移動的平均速率的影響，下列說法正確的是（　 �。�

A. 電壓U加倍時，自由電子定向移動的平均速率不變

B. 導線長度L加倍時，自由電子定向移動的平均速率不變

C. 導線截面直徑d加倍時，自由電子定向移動的平均速率加倍

D. 導線截面直徑d加倍時，自由電子定向移動的平均速率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】過山車是一項富有刺激性的娛樂工具，在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感，還有助于理解物理原理，如圖所示，是某大型游樂場中過山車的部分軌道示意圖，這部分軌道由直線軌道AB、半徑圓心角的圓弧軌道BCD，半徑圓心角的圓弧軌道DEF、半徑為圓心角的圓弧軌道FGP，半徑為圓心角為的圓弧軌道PQM組成，這些軌道均平滑相切連接，相切點B、F、D、P、M均位于同一水平面上，假設這些軌道均位于同一豎直平面內，車廂在運動過程中受到的摩擦阻力與空氣阻力之和恒為車重的0.1倍，車廂可視為質點，重力加速度， ， �，F有一節(jié)質量m=500kg的車廂從A點靜止下滑，經過最低點C時測得車廂對軌道的壓力為16000N。（由于安全設計的需要，過山車在運動過程中是不會脫離軌道的）

（1）求車廂經過軌道最低點C時的速度為多大？

（2）求直線軌道AB的長度l為多長；

（3）若要保證車廂通過圓弧軌道PQM的最高點Q時對軌道有向下的壓力，求的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上�，F使B瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得(　　)

A. 在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s,且彈簧都處于伸長狀態(tài)

B. 從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長

C. 兩物體的質量之比為m1∶m2＝1∶2

D. 在t2時刻A與B的動能之比為Ek1∶Ek2＝8∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內阻不計)連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離(　　)

A. P點的電勢將降低

B. 帶電油滴將沿豎直方向向上運動

C. 帶電油滴的電勢能將減小

D. 若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大

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【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”。天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在，證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個黑洞的質量分別為太陽質量的36倍和29倍，假設這兩個黑洞，繞它們連線上的某點做圓周運動，且這兩個黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統在運動過程中各自質量不變且不受其它星系的影響，則關于這兩個黑洞的運動，下列說法正確的是（ ）

A. 甲、乙兩個黑洞運行的半徑相等

B. 甲、乙兩個黑洞運行的線速度大小之比為36：29

C. 甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小之比為36：29

D. 隨著甲、乙兩個黑洞的間距緩慢減小，它們運行的周期也在減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的實驗裝置中，極板接地，平行板電容器的極板與一個靈敏的靜電計相接．將極板向左移動，增大電容器兩極板間的距離時，電容器所帶的電量，電容，兩極間的電壓，電容器兩極板間的場強的變化情況是（ ）

A. 變小，不變，不變，變小

B. 變小，變小，不變，不變

C. 不變，變小，變大，不變

D. 不變，變小，變大，在小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為a寬為b的矩形區(qū)域內（包括邊界）有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．0點有一粒子源，某時刻粒子源向磁場所在區(qū)域與磁場垂直的平面內所有方向發(fā)射大量質量為m電量為q的帶正電的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為T，最先從磁場上邊界射出的粒子經歷的時間為，最后從磁場中飛出的粒子經歷的時間為，不計重力和粒子之間的相互作用，則（ ）

A.粒子速度大小為

B.粒子做圓周運動的半徑為3b

C.a的長度為（+1）b

D.最后從磁場中飛出的粒子一定從上邊界的中點飛出

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