一半徑足夠大的絕緣圓筒，筒上有一小孔。筒內(nèi)有圓心在圓筒軸線上的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向沿筒的軸線（整個(gè)裝置的橫截面如圖）。一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球（重力不計(jì)）以速度v0沿孔徑方向進(jìn)入圓筒內(nèi)。設(shè)帶電小球與筒壁碰撞后以原速率返回，碰撞時(shí)間很短，碰撞過程小球的電量不變。小球進(jìn)入圓筒后，與筒壁碰撞四次后恰好又從小孔穿出，求圓筒內(nèi)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑。
解：設(shè)小球在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R

小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)有兩種情況
(1)若運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域半徑為r1
 
在三角形OAO1中
解得

 (2)若運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域半徑為r2
 
在三角形OAO1中
解得
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起，一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中A1、A2保持接觸，無相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標(biāo)明八根輻條中的電流方向并畫出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開始下落過程中，整個(gè)系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫出物體由靜止開始下落過程中的速度-時(shí)間圖象
（4）求：P下落過程中的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?廣州三模）一絕緣“?”形桿由兩段相互平行的足夠長(zhǎng)的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的，整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．在PM左側(cè)區(qū)域足夠大的范圍內(nèi)同時(shí)存在垂直豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶正電電量為q的小環(huán)套在MN桿上，小環(huán)所受的電場(chǎng)力為重力的
12
．（已知重力加速度為g）
（1）若將小環(huán)由D點(diǎn)靜止釋放，則剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求DM間的距離
（2）在滿足第一問的情況下，小環(huán)在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力
（3）若將小環(huán)由M點(diǎn)右側(cè)5R處?kù)o止釋放，設(shè)小環(huán)與PQ桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源：桂壯紅皮書·高考總復(fù)習(xí)系列·高考紅皮書·物理 題型：022

如圖所示，在光滑的絕緣水平面上，一個(gè)半徑為10cm、電阻為1Ω、質(zhì)量為0.2kg的金屬圓環(huán)以10m/s的初速度向一范圍足夠大的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)滑去，磁場(chǎng)方向如圖，當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生3.6J熱量時(shí)，圓環(huán)剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)，則此時(shí)圓環(huán)的速率為________，圓環(huán)中電流的功率為________W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起，一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中A1、A2保持接觸，無相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標(biāo)明八根輻條中的電流方向并畫出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開始下落過程中，整個(gè)系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫出物體由靜止開始下落過程中的速度-時(shí)間圖象
（4）求：P下落過程中的最大速度．
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科目：高中物理 來源：2006-2007學(xué)年上海市普陀區(qū)高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起，一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過程中A1、A2保持接觸，無相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標(biāo)明八根輻條中的電流方向并畫出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開始下落過程中，整個(gè)系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫出物體由靜止開始下落過程中的速度-時(shí)間圖象
（4）求：P下落過程中的最大速度．

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