【題目】如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面向里，其邊界是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從磁場(chǎng)邊界與x軸交點(diǎn)P處以初速度大小v0、沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，恰能從M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)．不計(jì)粒子的重力．

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（2）若帶電粒子從P點(diǎn)以速度大小v0射入磁場(chǎng)，改變初速度的方向，粒子恰能經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t及離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度的方向；

（3）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外側(cè)加一有界均勻輻向電場(chǎng)，如圖所示，與O點(diǎn)相等距離處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向指向原點(diǎn)O．帶電粒子從P點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，改變初速度的大小，粒子恰能不離開(kāi)電場(chǎng)外邊界且能回到P點(diǎn)，求粒子初速度大小v以及電場(chǎng)兩邊界間的電勢(shì)差U．

【答案】（1）（2）（3），

【解析】

（1）根據(jù)幾何關(guān)系，粒子圓周運(yùn)動(dòng)得半徑，由向心力公式有，解得

（2）如圖所示

過(guò)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上得弦PO做垂直平分線叫磁場(chǎng)邊界O1點(diǎn)，因粒子做圓周運(yùn)動(dòng)得半徑與磁場(chǎng)邊界半徑相等，所以為等邊三角形，O1為圓心位置，粒子圓周運(yùn)動(dòng)得周期，圖中，則有，解得，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度沿y軸正方向

（3）設(shè)粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)得圓心O1和原點(diǎn)O得連線與x軸夾角為，運(yùn)動(dòng)半徑為r1，如圖

則有，由向心力公式有，粒子從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，恰能回到P點(diǎn)，則根據(jù)幾何關(guān)系有：，解得其中 ；根據(jù)能量守恒有，解得

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：

【題目】如圖所示，水平放置的U形光滑框架上接一個(gè)阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里的、場(chǎng)強(qiáng)大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)半徑為L、質(zhì)量為m的半圓形硬導(dǎo)體AC在水平向右的恒定外力F的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離d后速度達(dá)到v，半圓形硬導(dǎo)體AC的電阻為r，其余電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是

A. 此時(shí)AC兩端電壓為UAC=2BLv

B. 此時(shí)電阻R0的熱功率為P=

C. 此過(guò)程中導(dǎo)體AC的平均速度大于

D. 此過(guò)程中通過(guò)電阻R0的電荷量為q=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】滬通長(zhǎng)江大橋是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋．如圖所示，設(shè)橋體中三塊相同的鋼箱梁1、2、3受到鋼索拉力的方向相同，相鄰鋼箱梁間的作用力均沿水平方向．則

A. 鋼箱梁1對(duì)2的作用力大于鋼箱梁2對(duì)1的作用力

B. 鋼箱梁1、2間作用力大于鋼箱梁2、3間作用力

C. 鋼箱梁3所受合力最大

D. 三塊鋼箱梁受到鋼索的拉力大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上放有一長(zhǎng)方形玻璃磚，光源S1發(fā)出與水平方向夾角為θ的一細(xì)束光，光線進(jìn)入玻璃磚后經(jīng)過(guò)一次反射從右側(cè)面折射而出，恰好照到玻璃磚右側(cè)地面上與S1關(guān)于玻璃磚對(duì)稱的點(diǎn)S2．已知光線射入玻璃磚的位置到玻璃磚上表面的距離為a、玻璃磚左右兩表面間的距離為b，真空中光速為c．求：

①玻璃磚的折射率n

②該束光在玻璃磚中傳播的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的水平圓盤可繞著過(guò)圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上從圓心O到圓盤邊緣開(kāi)有一沿半徑方向的光滑細(xì)槽．一根原長(zhǎng)為R的輕彈簧置于槽內(nèi)，一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端貼放著一質(zhì)量為m的小球，彈簧始終在彈性限度內(nèi)．

（1）若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圓盤邊緣隨圓盤以角速度ω0轉(zhuǎn)動(dòng)，求F1的大��；

（2）若圓盤以角速度ω1轉(zhuǎn)動(dòng)，小球被束縛在槽中距離圓盤邊緣為x的P點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP．解除束縛后，小球從槽口飛離圓盤時(shí)沿槽方向的速度大小為v，求此過(guò)程中槽對(duì)小球做的功W1；

（3）若圓盤以角速度ω2轉(zhuǎn)動(dòng)，小球在沿槽方向推力作用下，從圓盤邊緣緩慢向內(nèi)移動(dòng)距離x到達(dá)P點(diǎn)．如果推力大小保持不變，求彈簧的勁度系數(shù)k以及此過(guò)程中推力做的功W2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2 ＝4：1.變壓器原線圈通過(guò)一理想電流表A接正弦交流電源，副線圈接有三個(gè)規(guī)格相同的燈泡和兩個(gè)二極管以及一電阻，已知兩二極管的正向電阻均為零，反向電阻均為無(wú)窮大，用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為和，下列分析正確的是（ ）

A.

B. 流經(jīng)R的電流是電流表示數(shù)的4倍

C. 若電阻R的阻值增大，電流表的示數(shù)將變小

D. 在一天時(shí)間內(nèi)，L1消耗的電能是L2消耗電能的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一均勻金屬圓盤繞通過(guò)其圓心且與盤面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤開(kāi)始減速．在圓盤減速過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 處于磁場(chǎng)中的圓盤部分，靠近圓心處電勢(shì)高

B. 所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 若所加磁場(chǎng)反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng)

D. 若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在測(cè)定金屬圓柱體電阻率時(shí)需要先測(cè)量其尺寸，他分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖 (a)和如圖 (b)所示，長(zhǎng)度為________cm，直徑為________mm。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一可變理想變壓器原、副線圈的回路中分別接有電阻r和可変電阻R，原線圏一側(cè)接在電壓恒定的正弦交流電源上，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A. 變壓器的觸頭向下滑動(dòng)，其他條件不変，R上消耗的功率不可能先増大后減小

B. 變壓器的觸頭向下滑動(dòng)，其他條件不變，R上消耗的功率不可能一直減小

C. 可變電阻R觸頭向下滑動(dòng)，其他條件不變，r上消耗的功率一定減小

D. 可變電阻R觸頭向下滑動(dòng)，其他條件不變，R上消耗的功率一定增大

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