（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一邊界半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)點電荷從圓邊緣的P點沿直徑方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，射出磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了60°．不計點電荷的重力．

(1)求點電荷速度υ的大小?

(2)如果點電荷速度大小不變，以不同方向從P點進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，點電荷在磁場中運動時間不同，求點電荷在磁場中運動的最長時間?

 

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）如圖所示，點電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動的圓心為，從點離開圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，設(shè)半徑為r，由圖可知：,所以

，解得

又，故解得

（2）帶電粒子在圓形勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動的圓軌道對應(yīng)的弦越長，圓心角越大，運動時間就越長．當(dāng)圓形區(qū)域的直徑為圓軌道的弦長時，點電荷的運動時間最長．

如圖所示，為此時的圓心，設(shè)圓心角，則

所以，故

因為，，聯(lián)立解得：

考點：考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省寧波市八校高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

有一種測量人體重的電子秤，其原理如右圖中虛線內(nèi)所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實質(zhì)是理想電流表）。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3A，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R =30－0.01F（F和R的單位分別是N和）。下列說法正確是( )

A．該秤能測量的最大體重是1400 N

B．該秤能測量的最大體重是2800 N

C．該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.375A處

D．該秤零刻度線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.400A處

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省高二上學(xué)期第四次調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過1min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲：W乙為

A.1： B.1：2 C.1：3 D.1：6

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省石家莊市高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

圖中為一“濾速器”裝置示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場，使所選 電子仍能夠沿水平直線OO'運動，由O'射出。不計重力�？赡苓_(dá)到上述目的的辦法是(　 )

A.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里

B.使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里

C.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外

D.使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外

 

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省石家莊市高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受的力也不一樣．下列幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線所受的安培力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系．a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個點．在下圖中，請判斷描繪正確的是(　　)

 

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省高二上學(xué)期第三次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示空間的某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子以某一初速度由A點進(jìn)入這個區(qū)域沿直線運動，從C點離開區(qū)域；如果這個區(qū)域只有電場，則粒子從B點離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，則粒子從D點離開場區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B點、A到C點和A到D點所用的時間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計) [ ]

A． B．

C． D．

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省高二上學(xué)期第三次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

半徑為R的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶電粒子(不計重力)從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點射出．∠AOB＝120°，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(　　)

A.　　　　　 B. C. D.

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省贛州市高二上期末聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，實線為一帶正電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、M為這軌跡上的兩個點，由此可知（ ）

A．三個等勢面中，a電勢最高

B．粒子在P點比在M點時的電勢能較小

C．粒子在P點比在M點時加速度大

D．粒子在M點比在P點時動能大

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷（選修）（解析版） 題型：實驗題

（10分）在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，采用如圖的電路進(jìn)行實驗。

（1）為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________端（選填“左”或“右”）；

（2）如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝_______ Ω；

（3）若不計測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值相比較，電動勢E______（選填“偏大”、“相等”或“偏小”），內(nèi)阻r______（選填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

 

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