【題目】在以坐標原點 O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應強度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示。 一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與 x軸的交點 A處以速度 v沿-x方向射入磁場,恰好從磁場邊界與 y軸的交點 C處沿+y方向飛出。

(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷;

(2)求出粒子在磁場中運動的時間。

(3)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應強度的大小變?yōu)?/span> B,該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了 60°角,求磁感應強度 B′多大?此次粒子在磁場中運動所用時間 t是多少?

【答案】(1) 負電, (2) (3) ,

【解析】

1)由題意知,粒子從磁場邊界與 x軸的交點 A處以速度 v沿-x方向射入磁場,恰好從磁場邊界與 y軸的交點 C處沿+y方向飛出,根據(jù)幾何關系不難確定粒子做圓周運動的半徑也為r,由洛倫茲力提供向心力,有 ,得比荷,其運動軌跡如下圖

可見圓心在x軸上方,則粒子應該帶負電;

2)由幾何關系可知,粒子在磁場中運動時,掃過的圓心角為 ,飛行時間

3

如圖所示,飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了 60°角,則對應的圓心角應等于60°,結合幾何關系知 ,,得 ;

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在坐標系中,y軸與之間有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度大小為E,的右側且在虛線的右下側有方向垂直于坐標平面向里的勻強磁場,M點坐標為位于第一象限且與x軸正向的夾角為,一個質量為m電荷量為q的帶正電粒子,從坐標原點以一定的初速度沿x軸正向射入勻強電場,粒子經(jīng)電場偏轉后從點進入磁場,粒子經(jīng)磁場偏轉后剛好從邊上的某點沿垂直于y軸方向射出,不計粒子的重力,已知,,求:

1)粒子在坐標原點射入的初速度的大。

2)勻強磁場磁感應強度的大;

3)粒子從O點射入到再次經(jīng)過y軸所用的時間。

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【題目】電動平衡車,又叫體感車、思維車、攝位車等。是現(xiàn)代人用來作為代步工具,休閑娛樂的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。如圖所示,一個人站在“電動平衡車”上在水平地而上沿直線前進,不計空氣阻力,下列說法正確的是

A.電動平衡車”勻速行駛時,車對人的摩擦力是人前進的動力

B.電動平衡車加速行駛時,車對人的作用力大于人對車的作用力

C.電動平衡車“減速行駛時,人對車的摩擦力與車的運動方向相同

D.人從“電動平衡車”跳起后,上升過程處于超重狀態(tài),下降過程處于失重狀態(tài)

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【題目】如圖所示,一個滑塊套在粗細均勻的水平固定直桿上,小球有細線與滑塊相連,對小球施加大小為F的拉力,結果小球處于靜止,滑塊剛好要滑動,細線與水平方向的夾角為,拉力與水平方向的夾角為,滑塊與直桿間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:

(1)小球的質量;

(2)滑塊的質量。

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【題目】2019116UCl都市自行車世界錦標賽在成都開幕。來自近40個國家及地區(qū)的500余名職業(yè)騎手展開了小輪車場地技巧賽、小輪車平地花式賽、山地自行車障礙攀爬賽三個項目的爭奪。如圖所示,一運動員從搭建的斜面頂端飛出躍上水平平臺,斜面頂端與平臺間水平距離為L,高度差為h,斜面傾角為45°。假設該運動員恰好能飛上平臺(運動員和自行車看作質點),重力加速度為g,不計空氣阻力,則(

A.運動員飛離斜面時的速度為

B.運動員飛離斜面時的速度為

C.Lh的關系滿足:

D.Lh的關系滿足:

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【題目】某實驗小組做探究影響平行板電容器的因素的實驗,裝置如圖所示,下面有甲、乙、丙、丁四位同學做四種不同情況的實驗,其中靜電計指針偏轉現(xiàn)象或電容的變化相吻合的是(

A.甲同學只將電容器b板向上平移,電容C減小,靜電計指針的張角變小.

B.乙同學只在極板間插入有機玻璃板,電容C增大,靜電計指針的張角變大

C.丙同學將a、b之間的間距拉大些,電容C減小,靜電計指針的張角變小

D.丁同學只增加極板帶電量,電容C不變,靜電計指針的張角變大

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【題目】如圖所示,某中學新校區(qū)裝修時,工人用質量為m的磨石對斜壁進行打磨,當對磨石施加方向豎直向上、大小為F的推力時,磨石恰好沿斜壁向上勻速運動,已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力大小為

A.μ(F - mg)cosθB.(F - mg)sinθ

C.(F - mg)cosθD.μ(F - mg)

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【題目】如圖所示,光滑斜面PMNQ的傾角為θ=30°,斜面上放置一矩形導體線框abcd,其中ab邊長L1=0.5m,bc邊長為L2線框質量m=1kg、電阻R=0.4Ω,有界勻強磁場的磁感應強度為B=2T,方向垂直于斜面向上,ef為磁場的邊界,且ef//MN。導體框在沿斜面向上且與斜面平行的恒力F=10N作用下從靜止開始運動,其ab邊始終保持與底邊MN平行。已知導線框剛進入磁場時做勻速運動,且進入過程中通過導線框某一截面的電荷量q=0.5C,則下列判斷正確的是

A. 導線框進入磁場時的速度為2m/s

B. 導線框bc邊長為L2=0.1m

C. 導線框開始運動時ab邊到磁場邊界ef的距離為0.4m

D. 導線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為1J

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【題目】如圖所示,M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電壓為U。CD為磁場邊界上的一塊絕緣板,它與N板的夾角為θ30°,N板與CD之間存在著垂直于紙面向外的勻強磁場,小孔QN板的下端C的距離為L。一靜止的帶電粒子所帶電荷量為+q、質量為m(不計重力),從P點經(jīng)電場加速后,經(jīng)小孔O進入磁場,最終打在N板上。求:

1)帶電粒子到達N板時的速度v;

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