【題目】如圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B=0．10T，磁場區(qū)域半徑，左側(cè)區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側(cè)區(qū)圓心為O2，磁場向外．兩區(qū)域切點為C．今有質(zhì)量m=3．2×10-26kg．帶電荷量q=1．6×10-19C的某種離子，從左側(cè)區(qū)邊緣的A點以速度v=106m/s正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側(cè)區(qū)穿出．求：

（1）該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．

（2）離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？（側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動的距離

【答案】（1）4．19×10-6s．（2）2m

【解析】試題分析：（1）離子在磁場中做勻速圓周運動，在左右兩區(qū)域的運動軌跡是對稱的，如圖，設軌跡半徑為R，圓周運動的周期為T，由牛頓第二定律得，，又因：，聯(lián)立可得，

，解得：R=2m，由軌跡圖知，則θ=30°

所以全段軌跡運動時間為：

聯(lián)立可解得，t=4．19×10-6s

（2）在圖中過O2向AO1作垂線，聯(lián)立軌跡對稱關系，側(cè)移總距離為d=2rsin2θ=2m

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，鋁質(zhì)的圓筒形管豎直立在水平桌面上，一條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落，然后從管內(nèi)下落到水平桌面上．已知磁鐵下落過程中不與管壁接觸，不計空氣阻力，下列判斷正確的是（ ）

A. 磁鐵在整個下落過程中做自由落體運動

B. 磁鐵在管內(nèi)下落過程中機械能守恒

C. 磁鐵在管內(nèi)下落過程中，鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力

D. 磁鐵在下落過程中動能的增加量小于重力勢能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根金屬導軌平行放置在傾角的斜面上，導軌左端接有定值電阻，導軌自身電阻不計，勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應強度為，質(zhì)量為，電阻為的金屬棒由靜止釋放，沿導軌下滑，如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度，金屬棒下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑的高度為時，恰好達到最大速度，求此過程中：

（）金屬棒受到摩擦力阻力．

（）電阻中產(chǎn)生的熱量．

（）通過電阻的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，先后以速度和勻速把一矩形線框拉出有界的勻強磁場區(qū)域，且，用、、、表示用速度把線框拉出磁場時，作用在線框上的力、通過線框的電流、導線框產(chǎn)生的熱和通過導線框的電荷量，用、、、表示用速度把線框拉出磁場時，作用在線框上的力、通過線框的電流、導線框產(chǎn)生的熱和通過導線框的電荷量，則（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xOy內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場，磁場的圓心在M（L，0），磁場方向垂直于坐標平面向外。一個質(zhì)量m電荷量q的帶正電的粒子從第三象限中的Q（-2L，-L）點以速度V0沿x軸正方向射出，恰好從坐標原點O進入磁場，從P（2L，0）點射出磁場。不計粒子重力，求：

（1）電場強度E；

（2）從P點射出時速度vp的大�。�

（3）粒子在磁場與電場中運動時間之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強度的大小為E0，E>0表示電場方向豎直向上。t=0時，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運動到Q點后，做一次完整的圓周運動，再沿直線運動到右邊界上的N2點。Q為線段N1N2的中點，重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。

（1）求微粒所帶電荷量q和磁感應強度B的大��；

（2）求電場變化的周期T；

（3）改變寬度d，使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域，求T的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時間2016年 8 月 16 日下午 1 時 40 分，中國科學院國家空間科學中心研制的“墨子號”衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進入預定軌道。“墨子號”是我國首次發(fā)射的一顆量子衛(wèi)星，也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日，我國的第一個真正意義上的空間實驗室天宮二號在酒泉也成功發(fā)射。9月16日，天宮二號在橢圓軌道Ⅰ的遠地點A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運行，如圖所示，A點離地面高度約為380 km，“墨子號”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號變軌前后質(zhì)量不變。則下列說法正確的是

A. 天宮二號在軌道Ⅰ上運行時通過近地點B的速度最小

B. 天宮二號在軌道Ⅰ上運行的機械能大于在軌道Ⅱ上運行的機械能

C. 天宮二號在軌道Ⅱ上運行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運行周期

D. 天宮二號在軌道Ⅰ上通過A點時的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過A點時的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一對平行金屬板，板間加有恒定電壓；兩板間有勻強磁場，磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向里。金屬板右下方以MN、PQ為上、下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線上。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，以初速度沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場的方向從A點射入金屬板間，不計離子的重力。

(1)已知離子恰好做勻速直線運動，求金屬板間電場強度的大小；

(2)若撤去板間磁場，已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場，方向與水平方向成30°角，求A點離下極板的高度；以及為了使離子進入磁場運動后從邊界MP上射出，磁場的磁感應強度B應滿足什么條件；

(3)在(2)的情形中，粒子從A點射入到從MP射出的最長時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：

（1）下面敘述不正確的是______

A．應該用天平稱出物體的質(zhì)量

B．應該選用質(zhì)量和密度較大的重物

C．操作時應先放紙帶再通電

D．電磁打點計時器應接在電壓為220V的直流電源上

（2）如圖2是實驗中得到的一條紙帶，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個點，它們到0點的距離如圖2所示．則由圖中數(shù)據(jù)可知，打點計時器打下計數(shù)點C時，物體的速度vC=_____m/s；重物由0點運動到C點的過程中，重力勢能的減少量等于_____J，動能的增加量等于_____J（取三位有效數(shù)字）

（3）實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能增量不等于重力勢能的減少量；造成這種現(xiàn)象的主要原因是 ____

A．選用的重錘質(zhì)量過大

B．數(shù)據(jù)處理時出現(xiàn)計算錯誤

C．空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力

D．實驗時操作不夠細，實驗數(shù)據(jù)測量不準確

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