18．有平行邊界的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，寬度為d，一帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，以垂直于左邊界，垂直磁場的初速度v0進(jìn)入磁場，從右邊界穿出時速度方向相對進(jìn)入時的方向偏角為θ，不計粒子重力，求：
（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
（2）粒子在磁場中的運動時間．

分析 （1）作出粒子運動軌跡，由幾何知識可以求出粒子軌道半徑，由牛頓第二定律可以求出磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．
（2）根據(jù)粒子轉(zhuǎn)過的圓心角應(yīng)用周期公式可以求出粒子的運動時間．

解答 解：（1）設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，由洛倫茲力提供向心力有：
qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$…①
有幾何關(guān)系有：R=$\fracb5tkz0p{sinθ}$…②
①②聯(lián)立解得：B=$\frac{m{v}_{0}sinθ}{qd}$…③
（2）粒子在磁場中運動時間為：t=$\frac{θ}{2π}$T…④
而粒子運動的周期為 T=$\frac{2πm}{qB}$…⑤
由③④⑤聯(lián)立解得：t=$\frac{θd}{{v}_{0}sinθ}$…⑥
答：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為$\frac{m{v}_{0}sinθ}{qd}$．
（2）粒子在磁場中的運動時間為$\frac{θd}{{v}_{0}sinθ}$．

點評 本題考查了粒子在磁場中的運動，分析清楚粒子運動過程、應(yīng)用牛頓第二定律與粒子做圓周運動的周期公式即可正確解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖甲所示，從陰極K發(fā)射的電子經(jīng)電勢差U0=5000V的電場加速后，沿平行于板面的方向從中央射入兩塊長l1=10cm，間距d=4cm的平行金屬板A、B之間，在金屬板邊緣l2=75cm處放置一個直徑D=20cm帶有記錄紙的圓筒，整個裝置放在真空內(nèi)，電子發(fā)射的初速度不計．（電子的質(zhì)量為m=0.91×10-30kg，電荷量為=1.6×10-19C）

（1）若在兩金屬板上加以U1=1000V的直流電壓（φA＞φB），為使電子沿入射方向作勻速直線運動，可在兩金屬板A、B間加以垂直紙面的磁場．求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向？
（2）若在兩金屬板上加以U2=1000cos2πt（V）的交變電壓，試求出電子打在圓筒上距O點的最大距離．（3）在（2）中，若使圓筒繞中心軸按圖示方向以n=2m/s勻速運動，試在圖乙中畫出電子在記錄紙上0-1s內(nèi)所記錄到的圖形．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．放射性元素90234Th的衰變方程為90234Th→91234Pa+X，下列表述正確的是（　　）
A．X是由Th原子釋放的核外電子B．該衰變是β衰變
C．加壓或加溫不能改變其衰變的快慢D．Th發(fā)生衰變時原子核要吸收能量

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．用螺旋測微器測量合金絲的直徑，為防止讀數(shù)時測微器螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖（a）所示的部件B（選填“A”，“B”，“C”或“D”），從圖（a）中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為0.410mm，用20個分度的游標(biāo)卡尺測量一工件的長度，結(jié)果如圖（b）所示，可以讀出此工件的長度為4.240cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電量為q，小球可在棒上滑動，小球與棒的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中．設(shè)小球電荷量不變，電場強(qiáng)度為E，方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小球沿棒由靜止開始下滑，則（　　）
A．小球下落的最大加速度等于g-$\frac{μqE}{m}$B．小球下落的最大速度等于$\frac{E}{B}$
C．小球下落的最大加速度等于gD．小球下落的最大速度等于$\frac{mg}{μqB}$+$\frac{E}{B}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．t=0時刻起用一豎直向上的力F拉動木塊A，使A向上做勻加速直線運動．t1時刻彈簧恰好恢復(fù)原長，t2時刻木塊B恰好要離開水平面．以下說法正確的是（　�。�
A．在0-t2時間內(nèi)，拉力F隨時間t均勻增加
B．在0-t2時間內(nèi)，拉力F隨木塊A的位移均勻增加
C．在0-t1時間內(nèi)，拉力F做的功等于A的動能增量
D．在0-t2時間內(nèi)，拉力F做的功等于A的機(jī)械能增量

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，理想變壓器的a、b端加上一交流電壓（電壓有效值保持不變），副線圈c、d端所接燈泡L恰好正常發(fā)光．此時滑線變阻器的滑片P位于圖示位置．現(xiàn)將滑片下移（導(dǎo)線電阻不計），則以下說法中正確的是（　�。�
A．燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入電流變小
B．燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入功率不變
C．燈不能正常發(fā)光，原線圈輸入功率變大
D．燈不能正常發(fā)光，原線圈輸入電壓不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，成都到重慶的“和諧”號動車車廂內(nèi)，有可以實時顯示相關(guān)信息的顯示屏，圖中甲處的數(shù)據(jù)（7：54）、乙處的數(shù)據(jù)（251km/h）分別表示了兩個物理量．下列有關(guān)說法中正確的是（　　）
A．甲處表示時間，乙處表示平均速度B．甲處表示時間，乙處表示瞬時速度
C．甲處表示時刻，乙處表示平均速度D．甲處表示時刻，乙處表示瞬時速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．要測繪一個標(biāo)有“3V  0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作，已選用的器材有：
電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表（量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電壓表（量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電鍵一個，導(dǎo)線若干．

（1）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的A（填字母代號）
A、滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）
B、滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）
（2）請將設(shè)計的實驗電路圖畫入下面的圖2中；
（3）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖1所示，現(xiàn)將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，由此得到小燈泡消耗的功率是0.1W．

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