在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑AD方向經(jīng)P點(diǎn)（AP＝d）射入磁場（不計(jì)重力影響）。

（1）果粒子恰好從A點(diǎn)射出磁場，求入射粒子的速度。

（2）如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q點(diǎn)從磁場中射出，出射方向與半圓在Q點(diǎn)切線方向的夾角為φ（如圖）。求入射粒子的速度。


【解析】

⑴由于粒子在P點(diǎn)垂直射入磁場，故圓弧軌道的圓心在AP上，AP是直徑。

 設(shè)入射粒子的速度為v1，由洛倫茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得：

                             ①

              由上式解得         ②

(2)如圖所示設(shè)O/是粒子在磁場中圓弧軌道的圓心，連接O/Q，設(shè)O/Q＝R/。

  由幾何關(guān)系得：         ③

                      ④

    由余弦定理得：   ⑤

    解得                 ⑥

    設(shè)入射粒子的速度為v，由

     解出                  ⑦


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B，E的大小為1.0×103V/m，方向未知，B的大小為1.0T，方向垂直紙面向里；第二象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B′。一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與x軸負(fù)方向60°角從A點(diǎn)沿直線進(jìn)入第一象限運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)即進(jìn)入處于第二象限內(nèi)的磁場B′區(qū)域，一段時(shí)間后，微粒經(jīng)過x軸上的C點(diǎn)并與x軸負(fù)方向成60°角的方向飛出。已知A點(diǎn)的坐標(biāo)為（10，0），C點(diǎn)的坐標(biāo)為（-30，0），不計(jì)粒子重力，g取10m/s2。

（1）請(qǐng)分析判斷勻強(qiáng)電場E的方向并求出微粒的運(yùn)動(dòng)速度v；

（2）勻強(qiáng)磁場B′的大小為多大？

（3）B′磁場區(qū)域的最小面積為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如下圖a所示，某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如下圖b所示。圖象的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能EP、動(dòng)能EK或機(jī)械能E，圖b的圖象中，表示小球的重力勢能EP、動(dòng)能EK或機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是                                                                             

（     ）

A．丙、乙、甲

B．乙、甲、丙

C．甲、乙、丙

D．丙、甲、乙

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)標(biāo)有“2.5V，0.3A”字樣的小燈泡，現(xiàn)要測定其在0到2.5V的范圍內(nèi)不同電壓下的電功率，有下列器材可供選擇：

A．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻RV=3kΩ）

B．電流表G（0~500μA，內(nèi)阻RG=600Ω）

C．電阻箱R1（0~99.99Ω）

D．滑動(dòng)變阻器R2（10Ω，2A）

E．滑動(dòng)變阻器R3（1kΩ，0.5A）

F．電源（直流4V，內(nèi)阻不計(jì)）

（1）為保證實(shí)驗(yàn)安全、準(zhǔn)確、操作方便，應(yīng)選用的器材除小燈泡、電源、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線外，還需要         （均用器材對(duì)應(yīng)的字母填寫）

（2）根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，完成上面實(shí)物圖的連線。

（3）根據(jù)你的設(shè)計(jì)，若從儀表盤上讀到的數(shù)據(jù)分別為U、IG，則小燈泡在該條件下的功率表達(dá)式為               （均用字母表示）。表達(dá)式中除U、IG外，其他符號(hào)的意義為                                                         。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖10-4所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當(dāng)線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是：

　　A．先減小后增大

　　B．始終減小

　　C．始終增大

D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：


圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域中有一個(gè)磁感強(qiáng)度為B、方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場，與區(qū)域邊緣的最短距離為L的O＇處有一豎直放置的熒屏MN，今有一質(zhì)量為m的電子以速率v從左側(cè)沿OO＇方向垂直射入磁場，越出磁場后打在熒光屏上之P點(diǎn)，如圖所示，求O＇P的長度和電子通過磁場所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，與直導(dǎo)線共面的輕質(zhì)閉合金屬圓環(huán)豎直放置，兩點(diǎn)彼此絕緣，環(huán)心位于的上方。當(dāng)中通有電流且強(qiáng)度不斷增大的過程中，關(guān)于圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的情況以下敘述正確的是（    ）         

 A．向下平動(dòng)     

B．向上平動(dòng)                                    

C．轉(zhuǎn)動(dòng)：上半部向紙內(nèi)，下半部向紙外  

 D．轉(zhuǎn)動(dòng)：下半部向紙內(nèi)，上半部向紙外

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科目：高中物理 來源： 題型：


一毫安表頭滿偏電流為9.90 mA，內(nèi)阻約為300 Ω．要求將此毫安表頭改裝成量程為1 A的電流表，其電路原理如圖所示．圖中，  是量程為2 A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑動(dòng)變阻器，S為開關(guān)，E為電源．

⑴完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①虛線框內(nèi)的實(shí)物圖按電路原理圖連線；

②滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)至        端（填“a”或“b”），電阻箱R0的阻值調(diào)至零；

③合上開關(guān)；

④調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，增大回路中的電流，使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1 A；

⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會(huì)      （填“增大”、“減小”或“不變”）；

⑥多次重復(fù)步驟④⑤，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為        ，同時(shí)毫安表指針滿偏．

⑵回答下列問題：

①在完成全部實(shí)驗(yàn)步驟后，電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1 Ω，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為        ．

②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時(shí)流過電阻箱的電流

為                 

③對(duì)于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個(gè)可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素：

                                                                  。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，某自動(dòng)控制車間的技術(shù)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的報(bào)警器電路圖，滿足下列哪個(gè)條件，該報(bào)警器將發(fā)出報(bào)警聲（    ）

A．S1斷開，S2閉合       B．S1閉合，S2斷開

C．S1、S2都斷開         D．S1、S2都閉合

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