如圖所示，直線MN上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子在紙面內(nèi)以某一速度從A點(diǎn)射入，其方向與MN成30°角，A點(diǎn)到MN的距離為d，帶電粒子重力不計(jì)．若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后再次從磁場(chǎng)中射出時(shí)恰好能回到A點(diǎn)，求：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小v？


考點(diǎn)：  帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．

專題：  帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．

分析：  先根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出速度；由幾何關(guān)系得出運(yùn)動(dòng)的圓心角，再根據(jù)與周期的關(guān)系求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

解答：  解：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所示，由圖示的幾何關(guān)系可知：

r=2=2d             

粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為r，則有Bqv=m

聯(lián)立兩式，得v=

由圖可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角為300°

所以t=T==．

答：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為，速度大小為

點(diǎn)評(píng)：  本題是粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡問(wèn)題，關(guān)鍵是運(yùn)用幾何知識(shí)畫出軌跡、求出半徑．


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：


如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)1m，只能承受46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知圓心O離地面h=6m，轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子斷了．

求：

（1）繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度多大？

（2）繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p﹣T圖象如圖所示．下列判斷正確的（）

    A． 過(guò)程ab中氣體體積一定增大

    B． 過(guò)程bc中內(nèi)能不變

    C． a、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小

    D． b和c兩個(gè)狀態(tài)的溫度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為a，一正三角形（高度為a）導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较�，在圖中感應(yīng)電流I與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖的是（）

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在探究金屬絲的電阻與金屬絲長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)量金屬絲的電阻（阻值在5﹣10Ω間），實(shí)驗(yàn)提供了下列器材和電路：

A．電壓表（0～3V，內(nèi)阻1kΩ）

B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻5kΩ）

C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻2Ω）

D．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.5Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，0.2A）

F．滑動(dòng)變阻器（50Ω，0.6A）

G．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）另有開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

實(shí)驗(yàn)中電路如圖，電壓表應(yīng)選   ，電流表應(yīng)選   ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選   ．（只填器材的字母代號(hào)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


為估算池中睡蓮葉面承受出滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水上升了45mm．查詢得知，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s．據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為（設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無(wú)反彈，不計(jì)雨滴重力，雨水的密度為1×103 kg/m3）（）

A．0.15Pa B． 0.54Pa C． 1.5Pa D． 5.4Pa

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球A、B，帶有等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上．當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩小球A、B將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)兩個(gè)小球和彈簧組成的系統(tǒng)（設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用且彈簧不超過(guò)彈性限度），以下說(shuō)法正確的是（）

    A． 系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加

    B． 系統(tǒng)動(dòng)量守恒

    C． 當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最小

    D． 當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


火星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和．地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（）

A．0.2 g B． 0.4 g C． 2.5 g D． 5 g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示為某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一電子以某一速度沿電場(chǎng)線由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，動(dòng)能增加，則可以判斷（）

A．電場(chǎng)線方向由B指向A

B． 場(chǎng)強(qiáng)大小EA＞EB

C． Q為負(fù)電荷，則Q在B點(diǎn)右側(cè)

D． Q不可能為正電荷

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