【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，MN與y軸平行，間距為d，其間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。y軸左側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；MN右側(cè)空間有垂直紙面不隨時間變化的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以v0的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向射入磁場，經(jīng)過一段時間后再次回到坐標(biāo)原點(diǎn)，粒子在此過程中通過電場的總時間t總=，粒子重力不計(jì)，求：

（1）左側(cè)磁場區(qū)域的最小寬度；

（2）電場區(qū)域電場強(qiáng)度的大小；

（3）右側(cè)磁場區(qū)域?qū)挾燃按鸥袘?yīng)強(qiáng)度滿足的條件。

【答案】（1） （2） （3）①當(dāng)半徑r=R時，則B==2B1右側(cè)磁場的最小寬度為 ②當(dāng)半徑r=2R時，B==B1 右側(cè)磁場的最小寬度為

【解析】本題考查粒子在組成場中的運(yùn)動及臨界條件。

（1）粒子在磁場做圓周運(yùn)動（半圈）由 軌道半徑：

由幾何知識可知，左側(cè)磁場的最小寬度就是粒子做圓周運(yùn)動的半徑即

（2）粒子在電場中來回的總時間為t總=，所以電場對帶電粒子單次通過的時間為t=，顯然，粒子首次通過電場中是加速運(yùn)動，粒子應(yīng)該帶負(fù)電．

由 即 得到：

（3）粒子在左側(cè)磁場中向下偏轉(zhuǎn)，通過電場加速后進(jìn)入右側(cè)磁場，要使其能夠回到原點(diǎn)，在右側(cè)磁場中應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)半徑為R或2R，粒子加速通過電場加速后進(jìn)入右側(cè)磁場速度為v．根據(jù)速度公式，有：v=v0+at=2v0

根據(jù)牛頓第二定律，有：

解得：

①當(dāng)半徑r=R時，則B==2B1右側(cè)磁場的最小寬度為

②當(dāng)半徑r=2R時，B==B1 右側(cè)磁場的最小寬度為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲中bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示，PQ始終靜止，則0~ts內(nèi)，PQ受到的摩擦力的變化情況是（ 　）

A. f一直增大

B. f一直減小

C. f先減小后增大

D. f先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m=2.0×10-11kg，電荷量q=+1.0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開始經(jīng)U1=25V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中．金屬板長L=20cm，兩板間距．求：

（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度V0是多大？

（2）若微粒射出電場過程的偏轉(zhuǎn)角為θ=30，并接著進(jìn)入一個方向垂直與紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)，則兩金屬板間的電壓U2是多大？

（3）若該勻強(qiáng)磁場的寬度為，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大?這種情況下磁場中運(yùn)動時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)人電場。不計(jì)重力。若該粒子離開電場時速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求：

（1）電場強(qiáng)度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；

（2）該粒子在電場和磁場中運(yùn)動的總時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動

（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是_________

A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小

B．保證小球飛出時，初速度水平

C．保證小球在空中運(yùn)動的時間每次都相等

D．保證小球運(yùn)動的軌跡是一條拋物線

（2）某同學(xué)每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖乙1、2、3的位置，且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是_________。

A．x2-x1=x3-x2 B．x2-x1＜x3-x2 C．x2-x1＞x3-x2 D．無法判斷

（3）另一同學(xué)通過正確的實(shí)驗(yàn)步驟及操作，在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動軌跡。部分運(yùn)動軌跡如圖丙所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為L，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。重力加速度為g．可求出小球從P1運(yùn)動到P2所用的時間為_________，小球拋出時的水平速度為_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】樹德中學(xué)運(yùn)動會上，4×100m接力賽是最為激烈的比賽項(xiàng)目，有甲乙兩運(yùn)動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程.為了確定乙起跑的時機(jī)，甲在接力區(qū)前處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑（忽略聲音傳播的時間及人的反應(yīng)時間)，先做勻加速運(yùn)動，速度達(dá)到最大后，保持這個速度跑完全程. 已知接力區(qū)的長度為L=20m，試求：

（1）若，且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大？

（2）若，乙的最大速度為8m/s，要使甲乙能在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒，且比賽成績最好，則乙在加速階段的加速度應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究影響平行板電容器電容大小的因素的實(shí)驗(yàn)中，用靜電計(jì)測量平行板電容器兩極板間的電勢差，如圖所示，由兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器的極板N與靜電計(jì)金屬球相連，極板M接地．在兩板相距一定距離時，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度．在整個實(shí)驗(yàn)過程中，保持電容器的帶電荷量Q不變，下面的操作中將使靜電計(jì)指針張角變大的是

A. 僅將M板水平向右平移靠近N板

B. 將M板向下平移

C. 在M、N之間插入玻璃板

D. 在M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示是粒子速度選擇器的原理圖，如果粒子所具有的速率，那么(　　)

A. 帶正電粒子必須沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場區(qū)，才能沿直線通過

B. 帶負(fù)電粒子必須沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場區(qū)，才能沿直線通過

C. 不論粒子電性如何，沿ab方向從左側(cè)進(jìn)入場區(qū)，都能沿直線通過

D. 不論粒子電性如何，沿ba方向從右側(cè)進(jìn)入場區(qū)，都能沿直線通過

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)報(bào)道“神舟”九號載人飛船將于2012年6月至8月?lián)駲C(jī)發(fā)射，與繞地球做勻速圓周運(yùn)動的“天宮一號”目標(biāo)飛行器進(jìn)行交會對接。對接前“神舟”九號載人飛船先繞地球做半徑較小的勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。對接前“神舟”九號的

A. 向心加速度大于“天宮一號”的向心加速度

B. 運(yùn)行速率小于“天宮一號”的速率

C. 角速度小于“天宮一號”的角速度

D. 運(yùn)行周期小于“天宮一號”的周期

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