在坐標(biāo)系xOy平面的第一象限內(nèi)，有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0，方向垂直于xOy平面，且隨時(shí)間作周期性變化，如圖所示，規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的正粒子，在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度v0沿x軸正方向射入，不計(jì)重力的影響，經(jīng)過(guò)一個(gè)磁場(chǎng)變化周期T（未確定）的時(shí)間，粒子到達(dá)第Ⅰ象限內(nèi)的某點(diǎn)P，且速度方向仍與x軸正方向平行同向。則

（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大？
（2）若O、P連線與x軸之間的夾角為45°，則磁場(chǎng)變化的周期T為多大？
（3）因P點(diǎn)的位置隨著磁場(chǎng)周期的變化而變化，試求P點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值為多少？
（1）（2）T=（3）ym=（2+）
（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r

     （2分）   ∴   （2分）
（2）O、P連線與x軸之間的夾角為45°，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，粒子經(jīng)兩個(gè)四分之一圓弧到達(dá)P點(diǎn)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)周期為T0，由T0=，得      T0=               
 ∴T= =    （4分）
（3）設(shè)兩段圓弧的圓心OO的連線與y軸夾角為θ，P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y，圓心O到y(tǒng)軸之間的距離為x，則由幾何關(guān)系，得
y=2r+2rcosθ                  （2分）     
sinθ=                      （2分）
保證粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)，
x≥r                       （2分）       
當(dāng)θ=300時(shí)，y取最大，
ym=（2+）                （2分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

科學(xué)家推測(cè)，宇宙中可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在，反粒子與正粒子有相同的質(zhì)量，卻帶有等量的異號(hào)電荷..1998年6月，我國(guó)科學(xué)家研制的阿爾法磁譜儀由美國(guó)“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù).磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個(gè)平行板，它們之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向與兩板平行.宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.假設(shè)宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進(jìn)入磁譜儀的磁場(chǎng)區(qū)，并打在感光底片上的a、b、c、d四點(diǎn)，已知?dú)浜速|(zhì)量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L(zhǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.
（1）指出a、b、c、d四點(diǎn)分別是由哪種粒子留下的痕跡?（不要求寫出判斷過(guò)程）
（2）求出氫核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.
（3）反氫核在MN上留下的痕跡與氫核在MN上留下的痕跡之間的距離是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如題圖所式，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有5個(gè)帶點(diǎn)粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧，，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如下表所示。
粒子編號(hào)
質(zhì)量
電荷量（q>0）
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
-2q
2v
3
3m
-3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
-q
v
 
由以上信息可知，從圖中abc處進(jìn)入的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為
A.3,5,4                      B.4,2,5
C.5,3,2                      D.2,4,5

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。電子束經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示。磁場(chǎng)方向垂直于圓面，磁場(chǎng)區(qū)的中心為O，半徑為r。當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)O點(diǎn)而打到屏幕的中心M點(diǎn)。為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場(chǎng)，如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常的偏小，可能引起的原因是（   ）
A．電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少
B．加速電場(chǎng)的電壓過(guò)高，電子速率偏大
C．偏轉(zhuǎn)線圈電流增大，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)
D．偏轉(zhuǎn)線圈電流過(guò)小，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)減弱

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在xOy平面內(nèi)，x>0的區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T；
x < 0的區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m = 4.0×10－9kg，帶電量為
q = 2.0×10－7 C的正粒子從x軸正方向上的M點(diǎn)以速度v0=20m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，如圖所示，v0與x軸正方向的夾角θ=45°，M點(diǎn)與O點(diǎn)相距為l=m。已知粒子能以沿著y軸負(fù)方向的速度垂直穿過(guò)x軸負(fù)半軸上的N點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。求：
（1）粒子穿過(guò)y軸正半軸的位置以及穿過(guò)y軸正半軸時(shí)速度與y軸的夾角；
（2）  x<0區(qū)域電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；
（3）試問(wèn)粒子能否經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O? 若不能，請(qǐng)說(shuō)明原因；若能，請(qǐng)求出粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以一固定的正電荷為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知磁場(chǎng)方向垂直于運(yùn)動(dòng)平面，電場(chǎng)力恰好是磁場(chǎng)作用在電子上的洛倫茲力的3倍，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，那么電子運(yùn)動(dòng)的可能角速度為（   ）
A．4Be/mB．3Be/mC．2Be/mD．Be/m

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖11-34所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ.若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，求該粒子的電荷量和質(zhì)量之比

圖11-34

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做逆時(shí)針?lè)较虻乃絼蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，其俯視圖如圖11-3-9所示.若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開(kāi)，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開(kāi)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是…（   ）

圖11-3-9
A．小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變
B．小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小
C．小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變
D．小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，鉛盒內(nèi)放有B放射性的放射性物質(zhì)，鉛盒小孔的正上方有熒光屏MN，在孔與屏之間加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，屏上a、b兩點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，可知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面_____，若在小孔上放一張厚紙，屏上還有_____個(gè)亮斑。

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同步練習(xí)冊(cè)答案