如圖甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個(gè)小孔O、O'且正對(duì)，在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)問(wèn)的變化如圖乙所示（垂直于紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍�。有一群正離子在t=0時(shí)垂直于M板從小孔O射入磁場(chǎng)，己知正離子質(zhì)量為m，帶電荷量為q正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)離子所受重力。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小；

（2）若正離子從O'孔垂直于N板射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間最短，請(qǐng)畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡并求出該最短時(shí)間；

（3）要使正離子從O'孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，正離子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0的可能值。

（1）（2）軌跡如圖所示，最短時(shí)間為T0

（3）（n=1，2，3 ）

【解析】

試題分析：（1） 設(shè)離子軌道半徑為R，洛倫茲力提供向心力為

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

由以上兩式得：

（2）軌跡如圖：

最短時(shí)間tmin = T0

（3）要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，兩板之間正離子只

運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期即T0時(shí)，

當(dāng)兩板之間正離子運(yùn)動(dòng)n個(gè)周期，即nT0時(shí)，（n=1，2，3 ）

聯(lián)立求得正離子的速度的可能值為（n=1，2，3 ）

考點(diǎn)：本題旨在考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東棗莊第六中學(xué)高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別是m1和m2，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，處于豎直靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對(duì)A施加豎直向上的力F將A提起，穩(wěn)定時(shí)B對(duì)地面無(wú)壓力．當(dāng)撤去F，A由靜止向下運(yùn)動(dòng)至速度最大時(shí)，重力做功為

A． B．

C． D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年四川省資陽(yáng)市高三第三次模擬考試物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（15分）為了解決高樓救險(xiǎn)中云梯高度不夠高的問(wèn)題，可在消防云梯上再伸出輕便的滑桿。被困人員使用安全帶上的掛鉤掛在滑桿上、沿滑桿下滑到消防云梯上逃生。通�；瑮U由AO、OB兩段直桿通過(guò)光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，滑桿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，且可繞固定物自由轉(zhuǎn)動(dòng)，B端用鉸鏈固定在云梯上端，且可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)被困人員滑到云梯頂端的速度大小。設(shè)被困人員在調(diào)整好后的滑桿上下滑時(shí)滑桿與豎直方向的夾角保持不變，被困人員可看作質(zhì)點(diǎn)、不計(jì)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。已知AO長(zhǎng)L1=6m、OB長(zhǎng)L2=12m。某次消防演練中測(cè)得AO與豎直方向的夾角α=37°，OB與豎直方向的夾角β=53°，被困人員安全帶上的掛鉤與滑桿AO、OB間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。為了安全，被困人員到達(dá)云梯頂端B點(diǎn)速度不能超過(guò)vm=6m/s。已知，，取g=10m/s2。求：

（1）被困人員滑到B點(diǎn)時(shí)是否安全。

（2）若云梯頂端B點(diǎn)與豎直墻間的水平距離d=13.2m保持不變，能夠被安全營(yíng)救的被困人員與云梯頂端B的最大豎直距離H（結(jié)果可用根式表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年陜西寶雞高三九校聯(lián)合檢測(cè)物理卷（解析版） 題型：選擇題

在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi)，以直徑為界左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以垂直紙面向外的磁場(chǎng)為正，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示。則0t。時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中

A.感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

B.感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

C.感應(yīng)電流大小為

D.感應(yīng)電流大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年陜西寶雞高三九校聯(lián)合檢測(cè)物理卷（解析版） 題型：選擇題

在科學(xué)發(fā)展史上，很多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。他們?cè)谖锢韺W(xué)的研究過(guò)程中應(yīng)用了很多科學(xué)的思想方法，下列敘述正確的是

A.法拉第首先提出用電場(chǎng)線描繪抽象的電場(chǎng)這種形象化的研究方法

B.牛頓首次提出“提出假說(shuō)，數(shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，合理外推”的科學(xué)推理方法

C.伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”

D.場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式E=F／q和加速度表達(dá)式a=F／m都是利用比值法得到的定義式

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東省菏澤市高三第一次模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

一帶正電粒子在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，則下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度E、粒子動(dòng)能EK、粒子電勢(shì)能EP、粒子加速度a與位移x的關(guān)系圖像可能的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年湖南省益陽(yáng)市高三四月調(diào)研考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

（6分）用光照射某種金屬時(shí)，從該金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線如下圖所示，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，由圖可知 （填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．該金屬的極限頻率為4.2×1014Hz

B．該金屬的極限頻率為5.5×1014Hz

C．該圖線的斜率表示普朗克常量

D．該金屬的逸出功為0.5 eV

E．光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為3g/4，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體的(　　)

A．機(jī)械能損失了mgh/4                  B．動(dòng)能損失了3mgh/2

C．重力勢(shì)能增加了3mgh/4               D．整個(gè)過(guò)程中物體機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xOy，在y<0的空間里有與場(chǎng)強(qiáng)E垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，在y>O的空間內(nèi)，將一帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))自由釋放，此液滴則沿y軸的負(fù)方向，以加速度a＝2g(g為重力加速度)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，被安置在原點(diǎn)的一個(gè)裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變)，隨后液滴進(jìn)入y<0的空間運(yùn)動(dòng)。液滴在y<0的空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　)

A．重力勢(shì)能一定不斷減小               B．電勢(shì)能一定先減小后增大

C．動(dòng)能不斷增大                       D．動(dòng)能保持不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案