【題目】如圖所示,OAC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O(0,0)、AL,0)、C(0,L),在OAC區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在t=0時(shí)刻,從三角形的OA邊各處有質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場(chǎng),所有粒子射入磁場(chǎng)時(shí)相同速度且均沿y軸正向,已知在t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場(chǎng)的粒子的速度方向垂直于y軸.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。求

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T;

(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

(3)若恰好不能從AC邊離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子最終從O點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v1

(4)若從OA邊兩個(gè)不同位置射入磁場(chǎng)的粒子,先后從OC邊上的同一點(diǎn)P(圖中未標(biāo)出)射出磁場(chǎng),這兩個(gè)粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān),若該時(shí)間間隔的最大值為,求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v2。

【答案】(1)T=4t0 (2) (3) (4)

【解析】

(1)因?yàn)樵?/span>t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場(chǎng)的粒子的速度方向垂直于y軸,在t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了四分之一周期,所以粒子周期:T=4t0
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:qvB=m

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期:
結(jié)合T=4t0 聯(lián)立可得磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度:
(3)恰好不能從AC邊離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子最終從O點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,


根據(jù)幾何關(guān)系可得:r1+=L
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期:T=4t0 =
聯(lián)立可得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大。v1=
(4)時(shí)間間隔最大時(shí)兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.

時(shí)間間隔:t=t2-t1=4t0
根據(jù)幾何關(guān)系有:α+β=π
可得:t=2t0
當(dāng)t最大為t0時(shí)有:2t0=t0
解得:α=
由幾何關(guān)系得:r2cosα+=L
解得:r2=L
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:qv2B=m,
結(jié)合=4t0,
可得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大。v2=

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減。(dāng)電鍵S閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).有關(guān)下列說(shuō)法中正確的是(

A. 只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流

B. 只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流

C. 只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)變大,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)

D. 若斷開(kāi)電鍵S,電容器所帶電荷量變大,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)

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【題目】練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是

A. 打點(diǎn)前,小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,要先接通電源,待計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)再釋放小車(chē)

B. 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接6V以下交流電源

C. 打點(diǎn)頻率為50Hz,每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為

D. 選取的紙帶點(diǎn)跡要清晰,舍棄點(diǎn)密集的部分,適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r的大小并同時(shí)描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,同時(shí)記錄電阻箱的阻值R,電壓表的示數(shù)U1,電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出流過(guò)電阻箱的電流I,分別描繪了a、b兩條UI圖線,如圖乙所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)寫(xiě)出流過(guò)電阻箱的電流I的表達(dá)式:________________________________。

(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________(選填ab”)。

(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)E________ V,內(nèi)電阻r________ Ω,該電路中小燈泡消耗的最大功率為______ W。

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(1)A、B第一次速度相同時(shí)的速度大。

(2)A、B第二次速度相同時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施,我國(guó)宇航員登上月球已不是夢(mèng)想;假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn).己知月球的半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是(

A. 月球表面的重力加速度為

B. 月球的質(zhì)量為

C. 宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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(1)運(yùn)動(dòng)員展傘時(shí),離地面的高度為多少?

(2)求勻減速下降過(guò)程中的加速度

(3)求運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)電阻r=0.5Ω,電阻R1=2Ω,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,則下列敘述中正確的是( )

A.I變小,U1變小

B.U2變小,U3變大

C.電阻R1的電功率減小

D.電源的輸出功率減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 公式中G為引力常量,它是人為規(guī)定的

B. 當(dāng)r趨于零時(shí),萬(wàn)有引力趨于無(wú)限大

C. 兩物體受到的引力總是大小相等的,而與m1、m2是否相等無(wú)關(guān)

D. 兩物體受到的引力總是大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力

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