【題目】在科學研究中，可以通過施加適當?shù)拇艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制。在如圖所示的平面坐標系xOy內，以坐標原點O為圓心，半徑為d的圓形區(qū)域外存在范圍足夠大的勻強磁場。一質量為m、電荷量為＋q的粒子從P(0，d)點沿y軸正方向射入磁場，當入射速度為v0時，粒子從a處進入無場區(qū)射向原點O，不計粒子重力。求：

(1)磁場的磁感應強度B的大小

(2)粒子離開P點后經多長時間第一次回到P點

(3)若僅將入射速度變?yōu)?/span>3v0，則粒子離開P點后運動多少路程經過P點

【答案】(1)；(2)；(3)①，其中1、2、3、…；②，其中0、1、2、3、…

【解析】

(1)粒子的運動軌跡如圖所示

由題條件可判斷粒子做圓周運動半徑為

粒子在磁場中

解得

(2)粒子運動軌跡如圖示

粒子在磁場中運動時間

因為洛倫茲力提供向心力，則有

可得

粒子在無場區(qū)運動時間

粒子再次回到點時間

解得

(3)粒子運動軌跡如圖所示

粒子速度變?yōu)?/span>，則在磁場中運動半徑為

由點出發(fā)后第一個圓弧的弧長

無磁場區(qū)圓的直徑長度

①粒子以沿軸正向經過

粒子運動路程

，其中1、2、3、…

②粒子以大小沿方向經過

，其中0、1、2、3、…

代入得

，其中0、1、2、3、…

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，x軸上方有垂直紙面向里且足夠大的勻強磁場。兩個質量、電荷量均相同的帶電離子（不計重力），分別帶正、負電荷，以相同速度從O點射入磁場中，射入方向與x軸正方向夾角均為θ，則正、負離子在磁場中（ ）

A.運動時間相同B.運動的軌道半徑相同

C.重新回到x軸時速度方向相反D.重新回到x軸時距O點的距離相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一個簡易的“高度計”示意圖，在一豎直放置于水平地面上的密閉玻璃瓶中豎直插入一根較長透明細吸管，瓶內有一定量的藍黑墨水和空氣，由于內外壓強差，吸管內水面將與瓶內有一定高度差h。通過查閱資料，地面附近高度每升高12m，大氣壓降低lmmHg，設lmmHg相當于13.6mm高藍黑墨水水柱產生的壓強，不計管內水面升降引起的瓶內空氣體積的變化。

Ⅰ．現(xiàn)將玻璃瓶放到離地1．2m高的平臺上時，吸管內水面將________（填“上升”或“下降”）_______mm（溫度保持不變）；

Ⅱ．已知玻璃瓶放在地面上時，瓶附近溫度為27℃，大氣壓為750mmHg，測得水面高度差為136mm。然后將玻璃瓶緩慢平移到某高處，穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)水面升高了136mm，同時測得瓶附近溫度比地面高3℃，則此處距地面多高？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個半徑相同的彈性球，靜止置于光滑水平面的同一直線上，順序如圖所示，已知mA=m，mC=4m．當A以速度v0向B運動，若要使得BC碰后C具有最大速度，則B的質量應為（　�。�

A. m B. 2m C. 3m D. 4m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用輕繩將兩個彈性小球緊緊束縛在一起并發(fā)生微小的形變，現(xiàn)正在光滑水平面上以速度v0＝0.1m/s向左做勻速直線運動，已知a、b兩彈性小球質量分別為ma＝1.0kg和mb＝2.0kg。一段時間后輕繩突然自動斷開，斷開后兩球仍沿原直線運動。經過t＝4.0s，兩球的間距s＝3.6m，下列說法正確的是（ ）

A.剛分離時，a、b兩球的速度方向相反

B.剛分離時，b球的速度大小為0.5m/s

C.剛分離時，a球的速度大小為0.4m/s

D.兩球分離過程中釋放的彈性勢能為0.27J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質量均為M，在A的上面套一個比它大一點的環(huán)形金屬塊C，在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過，開始時A距離狹縫的高度為，放手后，A、B、C從靜止開始運動

（1）利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后落地用時，則鉤碼A通過狹縫的速度為_______（用題中字母表示）；

（2）若通過此裝置驗證機械能守恒定律，還需要測出環(huán)形金屬框C的質量m，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，若系統(tǒng)的機械能守恒，則需滿足的等式為___________（用題中字母表示）；

（3）為減小測量時間的誤差，有同學提出如下方案：實驗時調節(jié)，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t，來計算鉤碼A通過狹縫的速度，你認為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達式；若不可行，請簡要說明理由________、___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】彈簧在彈性限度內，彈簧彈性勢能的表達式為(k為勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長量)。如圖，用這樣的輕質彈簧一端拴一質量為m的小球P，另一端固定在O點，把P提到與O在同一水平線上，此時彈簧處于自然長度L，然后松手，讓P自由擺下，已知P運動到最低點時彈簧伸長了x，不計一切摩擦和阻力，重力加速度為g。則（ ）

A.小球P向下擺到最低點的過程中，重力對它做的功為mgL

B.小球P向下擺到最低點的過程中， 它的機械能減小

C.小球P運動至最低點時的速度大小為

D.小球P運動至最低點時的速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一螺線管與兩平行金屬導軌相連接，水平放置在桌面上，金屬導軌所在區(qū)域有方向豎直向下的勻強磁場,現(xiàn)將一光滑金屬棒靜置于金屬導軌上，要使金屬棒向左運動,則下列操作可行的是（ ）

A.將條形磁鐵的N極從螺線管a端插入

B.將條形磁鐵的S極從螺線管b端插入

C.將條形磁鐵的N極從螺線管b端插入

D.導軌區(qū)域磁場的磁感應強度減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是

A. 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

B. 物體速度增大，則組成物體的分子動能增大

C. 物體的溫度或者體積變化，都可能引起物體內能變化

D. 相同質量的兩個物體，升高相同溫度，內能增加一定相同

E. 絕熱密閉容器中一定質量氣體的體積增大，其內能一定減少

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