【題目】如圖所示，在直角坐標系xOy的y軸右側有磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場（范圍足夠大），質(zhì)量為m、電荷量為q（不計粒子所受重力，不計粒子間的所有作用力）的帶負電粒子以不同的速度從P點出發(fā)，沿PQ1方向勻速運動進入y軸右側磁場已知P點的坐標為（-2L，0），在y軸上的Q1、Q2兩點的坐標分別為（0，L）、（0，-L）。在坐標為（-L，0）處的C點固定一平行于y軸且長為的絕緣擋板，D為擋板最高點。

（1）若某粒子能從Q直接到達Q處求該粒子從Q到達Q2的時間t（已知）

（2）若某粒子能從Q1直接到達原點O處，求該粒子的速度大小v

（3）若磁場由于某種原因范圍突然縮小且變?yōu)榫匦危掖艌鲎筮吔缛栽?/span>y軸上，發(fā)現(xiàn)有粒子恰好能撞在擋板最高點D處，求此時磁場的最小矩形面積S。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）由題意畫出粒子運動軌跡，如圖所示設與軸正方向夾角為，則粒子在磁場中做圓周運動的軌跡所對應的圓心角為

由幾何關系可知；

由洛倫茲力提供向心力，有

由勻速圓周運動規(guī)律，有

解得

由，解得

（2）由題意畫出粒子運動軌跡，如圖所示，設其與軸交點為E，由幾何關系得：

解得

由，解得

（3）由題意畫出粒子運動軌跡，如圖丙所示，設此時運動軌跡半徑為由幾何關系可得：

解得

矩形磁場的面積

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一個半徑為R的半圓形玻璃磚的截面圖，圓心為O，玻璃的折射率n=，一細光束從半徑OA的中點D垂直于AB射入玻璃磚，求：

(1)光線第一次射出玻璃磚時折射光線的折射角；

(2)在不改變?nèi)肷浞较虻那闆r下，細光束上下移動到某些位置將不能從圓弧面右側射出，求光束分別從D點向上和向下移動的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“探究共點力合成的規(guī)律”．彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端使結點O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向．

(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中的示數(shù)為________N(保留兩位有效數(shù)字)．

(2)下列的一些做法中，是該實驗中必須的實驗要求是________．(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)

A．實驗中必須保證OB水平 B．應測量重物M所受的重力

C．拉線方向應與木板平面平行 D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使AO與OB的夾角不變

(3)某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，你的解決辦法是____________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】科學實驗證明，足夠長通電直導線周圍某點的磁感應強度大小，式中常量k>0，I為電流強度，l為該點與導線的距離。如圖所示，兩根足夠長平行直導線分別通有電流3I和I（方向已在圖中標出），其中a、b為兩根足夠長直導線連線的三等分點，O為兩根足夠長直導線連線的中點，下列說法正確的是( )

A.a點和b點的磁感應強度方向相同

B.a點的磁感應強度比O點的磁感應強度小

C.b點的磁感應強度比O點的磁感應強度大

D.a點和b點的磁感應強度大小之比為5：7

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一同學用圖甲電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。所用的實驗器材有：待測電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為7Ω），保護電阻R1（阻值為10Ω），滑動變阻器R（阻值范圍為0~20Ω），電流表④，電壓表，開關S，導線若干。他的主要實驗步驟如下：

①按圖甲連接電路②將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關

③逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應電流表的示數(shù)I

④以U為縱坐標、I為橫坐標，作U一I圖象（U、Ⅰ都用國際單位）

（1）測量電源的電動勢和內(nèi)阻，電壓表應選用____；電流表應選用____。（均填選項標號）

A.電壓表（0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）

B.電壓表（0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）

C.電流表（0~300mA，內(nèi)阻約為2Ω）

D.電流表（0~30mA，內(nèi)阻約為20Ω）

（2）用該電路測量出多組數(shù)據(jù)，作出圖乙所示的U-Ⅰ圖象，則待測電源電動勢E=___V、內(nèi)阻r=___Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做勻加速直線運動，已知第1s末的速度為4m/s，第3s初的速度為6m/s，則下列結論中正確的是（ ）

A.物體的初速度為3m/s

B.物體的加速度為

C.任何2s內(nèi)的速度變化為2m/s

D.在第1s內(nèi)平均速度為4m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器中的P點，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則下列說法正確的是（　　）

A.平行板電容器的電容將變小

B.帶電油滴的電勢能將減少

C.靜電計指針張角不變

D.若將上極板與電源正極斷開后再將下極板左移一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組利用變壓器的原理設計了一個起重機裝置用于提升物體，如圖所示，理想變壓器原線圈的輸入電壓，照明燈的規(guī)格為“10V 20W”，電動機的內(nèi)阻為RM=5Ω，裝置啟動時，質(zhì)量為m=2kg的物體恰好以v=0.25m/s的速度勻速上升，照明燈正常工作，電表均為理想電表，取g=10m/s2。則（　�。�

A.原、副線圈匝數(shù)比為1：5

B.電壓表的示數(shù)為14.1V

C.裝置啟動時，電動機的輸出功率為5W

D.裝置啟動時，電流表的示數(shù)為4A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖為“利用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度”實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，電磁打點計時器是一種工作電壓范圍為________的低壓電源的儀器，當電源的頻率為50Hz時，每隔________秒打一次點，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點，若以每5個時間間隔取一個計數(shù)點，則由紙帶記錄的數(shù)據(jù)可知，小車經(jīng)過E點時的速度為_____m/s,小車運動的加速度為______m/s2. (保留二位有效數(shù)字)

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