【題目】如圖所示，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，區(qū)域Ⅲ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度為B，寬為1.5d，區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強度B1未知，區(qū)域Ⅱ是無場區(qū)，寬為d，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從磁場邊界上的A點與邊界成θ＝60°角垂直射入?yún)^(qū)域Ⅰ的磁場，粒子恰好不從區(qū)域Ⅲ的右邊界穿出且剛好能回到A點，粒子重力不計。

(1)求區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強度B1；

(2)求區(qū)域Ⅰ磁場的最小寬度L；

(3)求粒子從離開A點到第一次回到A點的時間t。

【答案】（1）3B （2） （3）m

【解析】

(1)由題意知粒子的運行軌跡如圖所示，設(shè)在區(qū)域Ⅰ、Ⅲ中粒子做圓周運動的半徑分別為r、R，由圖知R＋Rcos θ＝1.5d，

Rsin θ－＝rsin θ，

聯(lián)立得R＝d，r＝。

由洛倫茲力提供向心力得：qvB＝m ，

同理區(qū)域Ⅰ中，qvB1＝m ，

聯(lián)立得B1＝3B。

（2）結(jié)合圖及運動學(xué)規(guī)律可知磁場的最小寬度為

（3）在區(qū)域Ⅰ中，

解得：

在區(qū)域Ⅰ中運動的時間為

在區(qū)域Ⅱ中的運行時間為：，

在區(qū)域Ⅲ中的運行時間為：，

所以粒子從離開A點到第一次回到A點的時間：

故本題答案是：（1）3B （2） （3）m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則

A. C點的電場強度大小為零

B. A點的電場強度大小為零

C. NC間場強方向沿x軸正方向

D. 將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于自由落體運動（g=10m/s2），下列說法中正確的是（ ）

A. 它是豎直向下，v0=0、a=g的勻加速直線運動

B. 在開始連續(xù)的三個1s內(nèi)通過的位移之比是1：3：5

C. 在開始連續(xù)的三個1s末的速度大小之比是1：2：3

D. 從開始運動到距下落點5m、10m、15m所經(jīng)歷的時間之比為1：2：3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個直角三角形區(qū)域ABC內(nèi)，存在方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，AC邊長為3l，∠C=90°，∠A=53°．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從AB邊上距A點為l的D點垂直于磁場邊界AB射入勻強磁場，要使粒子從BC邊射出磁場區(qū)域（sin53°=0.8，cos53°=0.6），則（　　）

A. 粒子速率應(yīng)大于

B. 粒子速率應(yīng)小于

C. 粒子速率應(yīng)小于

D. 粒子在磁場中最短的運動時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只氣球以10m/s的速度勻速上升，某時刻在氣球正下方距氣球s0＝6m處有一小石子以20m/s的初速度豎直上拋，則下述正確的是（g取10m/s2，不計空氣阻力）（ ）

A. 石子能追上氣球

B. 石子追不上氣球

C. 若氣球上升速度為9m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1s末追上氣球

D. 若氣球上升速度為7m/s，其余條件不變，則石子到達最高點時，恰追上氣球

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究物體的加速度與物體所受外力、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實驗裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．

若已平衡好摩擦，在小車做勻加速直線運動過程中繩子拉力_____，當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_____時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．

某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的一項是_____．

A.平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質(zhì)量時，需要重新平衡摩擦力

C.實驗時，先接通打點計時器的電源，再放開小車

D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式求出

某小組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這組同學(xué)得到的關(guān)系圖象如圖b所示，分析其中原因有：_____

A.平衡摩擦力時斜面傾角偏小

B.平衡摩擦力時斜面傾角偏大

C.小車質(zhì)量M相對砝碼與砝碼盤質(zhì)量m不夠大

D.小車質(zhì)量M相對砝碼與砝碼盤質(zhì)量m不夠小

圖c是某次實驗中得到的紙帶已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，求出小車下滑的加速度為_____結(jié)果保留三位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次救災(zāi)活動中，一輛救災(zāi)汽車由靜止開始做勻變速直線運動，剛運動了8s，由于前方突然有巨石滾下，堵在路中央，所以又緊急剎車，勻減速運動經(jīng)4s停在巨石前．則關(guān)于汽車的運動情況，下列說法正確的是（ ）

A. 加速、減速中的加速度大小之比為a1：a2等于2：1

B. 加速、減速中的平均速度大小之比：等于1：1

C. 加速、減速中的位移之比x1：x2等于2：1

D. 加速、減速中的加速度大小之比a1：a2等于1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)．

(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測量UH時，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連．

(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B＝0.10 T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).

(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計了如圖3所示的測量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測量安全，該同學(xué)改進了測量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號)之間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體A放在物體B上，物體B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.2，如圖所示．現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用于物體A上，則下列說法中正確的是（g=10m/s2）（ ）

A. 當(dāng)拉力F＜12N時，A靜止不動

B. 當(dāng)拉力F＞12N時，A一定相對B滑動

C. 無論拉力F多大，A相對B始終靜止

D. 當(dāng)拉力F=24N時，A對B的摩擦力等于6N

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