(08年南昌市一模)(12分)空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場(chǎng)其方向隨時(shí)間作周期性變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖線如圖(甲)所示。規(guī)定B>0時(shí),磁場(chǎng)方向穿出紙面,F(xiàn)在磁場(chǎng)區(qū)域中建立一與磁場(chǎng)方向垂直的平面直角坐標(biāo),如圖(乙)所示。一電量C質(zhì)量kg的帶正電粒子,位于原點(diǎn)O處,在時(shí)刻以初速度m/s沿軸正方向開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)重力作用,不計(jì)磁場(chǎng)變化可能產(chǎn)生的一切其他影響。求:

     (1)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑;

     (2)帶電粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的最短時(shí)間;

     (3)要使帶電粒子過(guò)圖中的點(diǎn),則磁場(chǎng)的變化周期為多少?

      

 

    解析

(1)設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)半徑為R,則

 

                                                                2分

 

                  m                                      2分

 

     (2)設(shè)點(diǎn)電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為,則

 

                                                1分

 

若磁場(chǎng)的變化周期恰好為帶電粒子運(yùn)動(dòng)的,即它的軌跡為4個(gè)1/4圓相連接,它的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,此種情況帶點(diǎn)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間最短,設(shè)為,則

 

                                                             3分

   

 

(3)要使帶電粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則磁場(chǎng)變化的周期T和帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期之間應(yīng)滿足的關(guān)系為

               

                                                     2分

 

          即                    2分

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(08年南昌市一模)(8分)某一顆地球同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在O。經(jīng)線的正上方。試求赤道上,衛(wèi)星通訊信號(hào)能覆蓋的經(jīng)度范圍。已知地球半徑為R,地球表的重力加速度為,地球的自轉(zhuǎn)周期為T。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年南昌市一模)(10分)如圖所示,兩輪在同一高度,他們的半徑均為R=0.2m,均以角速度= 8rad/s繞過(guò)輪心的水平軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),兩輪心間的距離S = 1m,有塊長(zhǎng)為>2m,的均勻木板AB,水平無(wú)初速度地放在兩輪上,且木板重心O恰好在右輪輪心正上方。木板兩輪邊緣的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求

   (1)木板剛開始運(yùn)動(dòng)大的加速度大小是多少?

   (2)從木板剛開始運(yùn)動(dòng)到重心O移到左輪心正上方所用的時(shí)間是多少?

 
 

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年南昌市一模)(10分)如圖所示,平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于豎直平面內(nèi),間距為,導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為的導(dǎo)體垂直跨放在導(dǎo)軌上,并擱在支架上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),且接觸良好,他們之間的摩擦不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著垂直向里的勻強(qiáng)電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開始時(shí),導(dǎo)體棒靜止。當(dāng)磁場(chǎng)以速度勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng),并很快達(dá)到恒定的速度,此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。求

   (1)導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度;

   (2)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中消耗的電功率是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

     (08年南昌市一模)(10分)在距離地面高3.2m的光滑水平臺(tái)面上,放置著用長(zhǎng)度2.4m的輕繩連接的物體A和B兩個(gè)小球,兩小球的質(zhì)量分別為0.6kg、0.2kg,B球處于臺(tái)面的邊緣,F(xiàn)給A球一水平向右的速度,使A球向右運(yùn)動(dòng)與B球發(fā)生彈性正碰(注:碰撞過(guò)程機(jī)械能不損失,小球半徑遠(yuǎn)小于繩長(zhǎng))。為使B球落地時(shí),輕繩恰好拉直,求速度的大小。重力加速度取10m/s2

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