【題目】如圖所示，有一矩形區(qū)域abcd，水平方向ab邊長(zhǎng)L1= m，豎直方向ad邊長(zhǎng)L2=1m，一電荷量為q=1×10﹣5C，質(zhì)量為m=6×10﹣6kg的帶正電的粒子由a點(diǎn)沿ab方向以大小為2m/s的速度v進(jìn)入該區(qū)域．當(dāng)該區(qū)域存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好通過(guò)該區(qū)域的幾何中心O點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑大��；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向；
（3）粒子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間．

【答案】
（1）解：作出粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示；

由題意可知aO長(zhǎng)度L=1m，由圓的規(guī)律可知，d點(diǎn)就是軌跡的圓心

由幾何關(guān)系可知，軌跡半徑為：R=L2=1m

答：粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的半徑大小為1m；


（2）解：根據(jù)左手定則，可以判斷磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外

由qvB=m

解得 B= = =1.2T

答：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向?yàn)?.2T，方向垂直紙面向外；


（3）解：由題意可知和對(duì)應(yīng)的圖象可知，磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為 圓弧，所以由

t= 可得：

t= = = =0.785s．

答：粒子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間為0.785s．


【解析】（1）由題意明確粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何關(guān)系即可明確粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；（2）根據(jù)左手定則可明確磁場(chǎng)的方向；再根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力列式即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；（3）明確粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角和弦長(zhǎng)，再根據(jù)線(xiàn)速度公式即可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】豎直平面內(nèi)水平彈簧連接一個(gè)套在斜桿上的小球，小球無(wú)初速度釋放，當(dāng)小球距離0點(diǎn)最近時(shí)恰好為彈簧原長(zhǎng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)正下方時(shí)，速度恰好減小為零，忽咯一切摩擦，彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，已知豎直虛線(xiàn)與斜桿夾角為30。，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大

B. 小球在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能

C. 小球在彈簧與斜桿垂直時(shí)速度最大

D. 重力的功率先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，讓小車(chē)在橡皮筋的作用下從靜止彈出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在與小車(chē)連接的紙帶上打出一系列的點(diǎn)．從紙帶上的A點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz，通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)可判斷：

（1）小車(chē)速度的變化情況是________，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度在________(填表示計(jì)數(shù)點(diǎn)的字母)兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間；

（2）電火花計(jì)時(shí)器是使用__________電源的_________儀器，它的工作電壓為______V，每隔__________s打一點(diǎn)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用滴水法可以測(cè)定重力加速度的值，方法是：在自來(lái)水龍頭下面固定一塊擋板，使水一滴一滴持續(xù)地滴落到擋板上，如圖所示，仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽(tīng)到前一個(gè)水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一個(gè)水滴剛好開(kāi)始下落．首先量出水龍頭口離擋板的高度，再用秒表計(jì)算，計(jì)時(shí)方法是：當(dāng)聽(tīng)到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，開(kāi)啟秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，并數(shù)“”，以后每聽(tīng)到一聲水滴聲，依次數(shù)“、、…”一直數(shù)到“”時(shí)，按下秒表按鈕停止計(jì)時(shí)，讀出秒表的示數(shù)為．

（1）相鄰兩次聽(tīng)到聲音的時(shí)間間隔__________．

（2）寫(xiě)出用上述測(cè)量方法計(jì)算重力加速度的表達(dá)式： ____________________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，寬度為L=0.2m的水平平行光滑的金屬軌道，左端連接動(dòng)摩擦因數(shù)為、傾角為θ=30°的斜面軌道(斜面軌道下端與水平光滑軌道之間有一小圓弧平滑連接)，右端連接半徑為r=0.15m的光滑半圓軌道，水平軌道與半圓軌道相切。水平軌道所在的區(qū)域處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量為m=0.1kg的金屬桿a 置于水平軌道上，另一根質(zhì)量為M=0.5kg的金屬桿b從斜面軌道上與水平軌道高度為h=0.4m處由靜止釋放，當(dāng)金屬桿b滑入水平軌道某位置時(shí)，金屬桿a剛好到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)(b始終運(yùn)動(dòng)且a、b未相撞)，并且a在半圓軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小等于金屬桿a的重力， 此過(guò)程中通過(guò)金屬桿a的電荷量為q=4C, a、b桿的電阻分別為R1=0.1Ω、R2=0.3Ω，其余部分電阻不計(jì)。（g取10m/s2）求：

（1）金屬桿b在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度；

（2）在金屬桿b由靜止釋放到金屬桿a運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于機(jī)械波和電磁波的下列說(shuō)法正確的是______

A．兩列頻率相同的機(jī)械波相遇時(shí)，介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移可能為零

B．聲音從聲源發(fā)出，在空氣中傳播的過(guò)程中，振幅和波長(zhǎng)都在不斷的減小

C．機(jī)械波的周期取決于振源的周期，在數(shù)值上可能與介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的自由振動(dòng)周期相等

D．X射線(xiàn)是由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的，而γ射線(xiàn)是原子核受激后產(chǎn)生的

E．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)一定可以產(chǎn)生電磁波

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，MN、PQ兩條平行的固定光滑金屬軌道與水平面夾角為θ=30°，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T．金屬桿ab水平放置在軌道上，且與軌道垂直，金屬桿ab接入電路的阻值r=2Ω，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg．已知軌道間距L=2m，取重力加速度g=10m/s2 ， 軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，則：

（1）當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時(shí)，求桿ab勻速下滑時(shí)的速度大��；
（2）若不斷改變電阻箱的阻值R，試在圖2中畫(huà)出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的圖象；
（3）若變阻箱R=4Ω，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時(shí)，ab棒消耗的電功率多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為“電流天平”示意圖，它可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度B．在天平的右端掛有一個(gè)用一根較粗導(dǎo)線(xiàn)制成的矩形線(xiàn)框，底邊cd長(zhǎng)l=20cm，放在待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直．設(shè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)線(xiàn)框中通入電流I=500mA時(shí)，兩盤(pán)均不放砝碼，天平平衡．若保持電流大小不變，使電流方向反向，則要在天平左盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡．則：

（1）cd邊的電流在方向反向之后的方向?yàn)?/span>（填“向左”或“向右”）
（2）計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式為B=；磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 T．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E= ，適用于任何電場(chǎng)
B.由真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E= 可知，當(dāng)r→0時(shí)，E→無(wú)窮大
C.由公式B= 可知，一小段通電導(dǎo)線(xiàn)在某處若不受磁場(chǎng)力，則說(shuō)明此處一定無(wú)磁場(chǎng)
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是置于該處的通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力方向

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案