如圖所示,在直線AA1右側(cè)有磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電荷量為q的某離子垂直磁場(chǎng)方向、且沿與AA1邊界成θ=30°角的方向射入磁場(chǎng)中,求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?


【考點(diǎn)】: 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

【專題】: 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題.

【分析】: (1)由粒子處于臨界狀態(tài),根據(jù)幾何關(guān)系列式,再由牛頓第二定律列出洛倫茲力提供向心力表達(dá)式,從而即可求解;

(2)根據(jù)幾何關(guān)系畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,從而確定圓心角,再由周期公式,即可求解.

【解析】: 解:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,牛頓第二定律有:Bqv=m          

粒子運(yùn)動(dòng)的周期:

粒子能從AB邊界射出,若粒子帶正電,則偏轉(zhuǎn)角是60° 

粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:

若粒子帶負(fù)電,粒子能從AB邊界射出時(shí),圓心角θ=300°

解得:

答:帶電粒子能從AB邊界飛出的最大速度為:若粒子帶正電,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是 ;若粒子帶負(fù)電,

【點(diǎn)評(píng)】: 考查牛頓第二定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式,并與幾何關(guān)系綜合解題,注意考慮粒子的臨界情況是本題突破口.同時(shí)還強(qiáng)調(diào)圓心角的正確表示.

 

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:


如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(  )

 

A.

200 V/m

B.

200 V/m

C.

100 V/m

D.

100 V/m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


質(zhì)量均為m,半徑均為R的兩個(gè)完全相同的小球聲A,B上在水平軌道上以某一初速度向右沖上傾角為θ的傾斜軌道,兩軌道通過(guò)一小段圓弧平滑連接.若兩小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終接觸,不計(jì)摩擦阻力及彎道處的能量損失,在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn) 時(shí)兩球機(jī)械能的差值為(   )

A. 0            B.mgRsinθ         C. 2mgRsinθ          D. 2mgR

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


閉合的金屬環(huán)處于隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)平面,則(  )

  A. 環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻變化

  B. 環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻變化

  C. 環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變

  D. 環(huán)上某一小段導(dǎo)體所受的安培力保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積為S,電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(  )

  A. 轉(zhuǎn)過(guò)時(shí),線框中的電流方向?yàn)閍bcda

  B. 線框中感應(yīng)電流的有效值為

  C. 從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為

  D. 線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中,產(chǎn)生的熱量為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,距離水平地面高為h的飛機(jī)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),從飛機(jī)上以相對(duì)地面的速度v0依次從a、b、c水平拋出甲、乙、丙三個(gè)物體,拋出的時(shí)間間隔均為T,三個(gè)物體分別落在水平地面上的A、B、C三點(diǎn),若AB=l1、AC=l2,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( 。

 

A.

物體甲在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t<t<t

 

B.

飛機(jī)的加速度為 a=

 

C.

物體乙剛離開飛機(jī)時(shí)飛機(jī)的速度為v=

 

D.

三個(gè)物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)總在一條豎直線上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,某生產(chǎn)線上相互垂直的甲乙傳送帶等高、寬度均為d,均以大小為v的速度運(yùn)行,圖中虛線為傳送帶中線.一工件(視為質(zhì)點(diǎn))從甲左端釋放,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間由甲右端滑上乙,滑至乙中線處時(shí)恰好相對(duì)乙靜止.下列說(shuō)法中正確的是(  )

 

A.

工件在乙傳送帶上的痕跡為直線,痕跡長(zhǎng)為

 

B.

工件從滑上乙到恰好與乙相對(duì)靜止所用的時(shí)間為

 

C.

工件與乙傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

 

D.

乙傳送帶對(duì)工件的摩擦力做功為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


現(xiàn)要測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度構(gòu)成斜面;木板上有一滑塊,其后端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上,連接頻率為50Hz的交流電源。接通電源后,從靜止釋放滑塊,滑塊帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)跡。

(1)圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6是實(shí)驗(yàn)中選取的計(jì)

數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)悶還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),2、3和5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)求出滑塊的加速度a=        m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

ο

(2)已知木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),為了求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),還應(yīng)測(cè)量的物理量是  

A、滑塊到達(dá)斜面底端的速度v    B、滑塊的質(zhì)量m

C、滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t               D、斜面高度h和底邊長(zhǎng)度xJ

(3)設(shè)重力加速度為g,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=____(用所需測(cè)物理量的字母表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖為某游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi),軌道表面粗糙,點(diǎn)A距水面的高度為H, B點(diǎn)距水面的高度為R,一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿水平切線方向滑離軌道后落在水面D點(diǎn), OD=2R,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1) 游客滑到B點(diǎn)的速度vB的大小

(2) 游客運(yùn)動(dòng)過(guò)程中軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf

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