【題目】如圖所示，在一直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)有圓形區(qū)域，圓心在x軸負(fù)半軸上，P、Q是圓上的兩點(diǎn)，坐標(biāo)分別為P（-8L，0），Q（-3L，0）。y軸的左側(cè)空間，在圓形區(qū)域外，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，y軸的右側(cè)空間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xoy平面向外�，F(xiàn)從P點(diǎn)沿與x軸正方向成37°角射出一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，帶電粒子沿水平方向進(jìn)入第一象限，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）帶電粒子的初速度；

（2）粒子從P點(diǎn)射出到再次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)帶電粒子以初速度沿與軸正向成角方向射出，經(jīng)過(guò)圓周C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)軸左側(cè)磁場(chǎng)后，從軸上D點(diǎn)垂直于軸射入右側(cè)磁場(chǎng)，如圖所示，由幾何關(guān)系得：

在y軸左側(cè)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為，

解得： ；

(2)由公式得：，解得：

由可知帶電粒子經(jīng)過(guò)y軸右側(cè)磁場(chǎng)后從圖中占垂直于y軸射放左側(cè)磁場(chǎng)，由對(duì)稱(chēng)性，在y圓周點(diǎn)左側(cè)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)圓周上的E點(diǎn)，沿直線打到P點(diǎn)，設(shè)帶電粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為

帶電粒子從C點(diǎn)到D點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為，時(shí)間為

帶電粒子從D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的周期為，所用時(shí)間為

從P點(diǎn)到再次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為

聯(lián)立解得：。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上固定著一個(gè)三棱柱體，其左側(cè)光滑，傾角為α；右側(cè)粗糙，傾角為β。放置在三棱柱體上的物塊A和物塊B通過(guò)一根跨過(guò)頂端定滑輪的細(xì)繩相連，若物塊A和物塊B始終保持靜止。下列說(shuō)法正確的是

A. 僅增大角α，物塊B所受的摩擦力一定增大

B. 僅增大角α，物塊B對(duì)三棱柱體的壓力可能減小

C. 僅增大角β，繩子的拉力一定增大

D. 僅增大角β，地面對(duì)三棱柱體的支持力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的敘述正確的是（ ）

A. 電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場(chǎng)力

B. 電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向

C. 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

D. 根據(jù)定義式，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過(guò)對(duì)宏觀量的測(cè)量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀量間接測(cè)量的方法。該實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：

A．用注射器吸入一定體積事先配置好的油酸酒精溶液，再均勻地滴出，記下滴出的滴數(shù)，算出一滴油酸酒精溶液的體積V0

B．用注射器將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油滴散開(kāi)、油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆將薄膜形狀描畫(huà)在玻璃板上

C．用淺盤(pán)裝入約2 cm深的水，然后把滑石粉均勻地撒在水面上

D. 將畫(huà)有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，用數(shù)學(xué)方法估算出油膜的面積S

E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度和一滴油酸酒精溶液的體積V0，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V

F．利用測(cè)定數(shù)據(jù)求出薄膜厚度d，即為油酸分子的大小　

（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟中B、C、D的順序不合理，請(qǐng)重新對(duì)這三個(gè)步驟排序：____；

（2）利用實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)出的數(shù)據(jù)，可得油酸分子直徑d=_______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室能夠提供如下實(shí)驗(yàn)器材

A．電流表（量程3A，內(nèi)阻0.1Ω）

B．定值電阻R1（阻值3KΩ，額定電流0.5A）

C．定值電阻R2（阻值30Ω，額定電流1.0A）

D．電池組（電動(dòng)勢(shì)略小于3V，內(nèi)阻不計(jì)）

E．開(kāi)關(guān)若干

F．導(dǎo)線若干

為了測(cè)量一電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3KΩ）的內(nèi)阻，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)了如圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖。

（1）為了準(zhǔn)確測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)該選擇______（填“甲”或“乙”）電路圖；

（2）需要用到的器材有______（填器材前的編號(hào)）；

（3）依據(jù)所選電路，結(jié)合測(cè)量結(jié)果寫(xiě)出計(jì)算電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式RV=______；簡(jiǎn)要說(shuō)明所用物理量的意義______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V、內(nèi)阻r=2Ω，電動(dòng)機(jī)M內(nèi)阻RM=4Ω，小燈泡L標(biāo)有“2V、0.4W”，V為理想電壓表，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作。則

A. 電壓表讀數(shù)為0.8V

B. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率為0.16W

C. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為0.56W

D. 整個(gè)電路消耗的功率是1.12W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示：置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，加速電壓為U。若D型盒圓心A處粒子源產(chǎn)生的粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q，初速度為零，在加速器中被加速，且加速過(guò)程中不考慮重力的影響，則下列說(shuō)法正確的是

A. 隨著速度的增加，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越來(lái)越短

B. 質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為2：1

C. 質(zhì)子離開(kāi)回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比

D. 質(zhì)子被加速后的最大動(dòng)能等于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“探究加速度與力的關(guān)系”裝置如圖所示．帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，細(xì)繩通過(guò)兩滑輪分別與彈簧秤掛鉤和砂桶連接，細(xì)線與桌面平行．將木塊放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，緩慢向砂桶中添加細(xì)砂，直到木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，記下木塊運(yùn)動(dòng)后彈簧秤的示數(shù)F，通過(guò)紙帶求出木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a.將木塊放回原處，再向砂桶中添加適量細(xì)砂，釋放木塊…獲取多組a、F數(shù)據(jù)．

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，以下說(shuō)法正確的是（____）

A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)關(guān)，再釋放小車(chē)

B．通過(guò)緩慢添加細(xì)砂，可以方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C．每次添加細(xì)砂后，必須測(cè)出砂及砂桶的質(zhì)量

D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程要確保砂及砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量

(2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了兩個(gè)a－F圖象如圖所示，正確的是________；該同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，應(yīng)該是由于有摩擦力的原因，于是想要作出木塊的加速度與合力的關(guān)系圖象，需要對(duì)圖象進(jìn)行修正．修正后的橫坐標(biāo)F合應(yīng)該等于________(用F、F0表示)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一邊長(zhǎng)為2R的正方形與半徑為R的圓相切，兩區(qū)域內(nèi)有大小相等方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。M是正方形左邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，O點(diǎn)是圓的圓心，M、O、N三點(diǎn)共線。若把比荷為 、重力不計(jì)的兩個(gè)帶正電的粒子分別從M、N兩點(diǎn)以速度沿MON直線相向進(jìn)入磁場(chǎng)。它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)相同的時(shí)間，并以相同的方向離開(kāi)磁場(chǎng)，若從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電粒子的速度大小變?yōu)?/span>，并改變其速度方向，該粒子將從M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（2）粒子從N點(diǎn)以進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的總時(shí)間。

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