(2003?順德區(qū)模擬)如圖所示,在X軸的上方(y≥0)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,在原點(diǎn)O有一個(gè)離子源向X軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m,電量為q的正離子,速率都是V,對(duì)那些在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子,在磁場(chǎng)中可能達(dá)到的最大x=
2mv
Bq
2mv
Bq
,該離子從原點(diǎn)到x軸所經(jīng)過的時(shí)間是t=
πm
Bq
πm
Bq
分析:由題意可知粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同,由牛頓第二定律可求得粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑;由幾何關(guān)系可得出粒子能在x軸上能到達(dá)的最遠(yuǎn)距離.
解答:解:由洛倫茲力提供向心力得:
Bqv=m
v2
R

解得:R=
mv
Bq

沿-x軸方向射出的粒子圓心在y軸上,由圖利用幾何關(guān)系可知,所有粒子運(yùn)動(dòng)的圓心在以O(shè)為圓心,R為半徑的圓中的第一象限部分,則可知,粒子在x軸上達(dá)到的最遠(yuǎn)距離為2R=
2mv
Bq

該離子從原點(diǎn)到x軸經(jīng)過了半個(gè)周期,則t=
1
2
T=
1
2
×
2πm
Bq
=
πm
Bq

故答案為:
2mv
Bq
;
πm
Bq
點(diǎn)評(píng):本題解決的關(guān)鍵在于能通過分析找出所有粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡間的關(guān)系,這種有無數(shù)粒子的問題要注意重點(diǎn)觀測(cè)邊界點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況.
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:

(2003?順德區(qū)模擬)如圖所示,a為帶正電的物體,b為不帶電的絕緣物塊,a、b疊放在粗糙水平地面上.地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)用恒力F拉b,使a、b一起無相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng),則在加速階段,a受到b施加的摩擦力方向及大小變化是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?順德區(qū)模擬)關(guān)于帶負(fù)電的粒子(重力可忽略不計(jì)),下面說法中正確的是(  )
①沿電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力做功,動(dòng)能增加
②垂直電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力做功,動(dòng)能增加
③垂直磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)力不做功,動(dòng)能不變
④沿磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)力做功,動(dòng)能增加.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?順德區(qū)模擬)角速度計(jì)可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,其結(jié)構(gòu)如圖所示,當(dāng)系統(tǒng)繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),元件A發(fā)生位移并輸出的電壓信號(hào),成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源.已知A的質(zhì)量為m,彈簧勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為L(zhǎng),電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)度為L(zhǎng).電阻分布均勻,系統(tǒng)靜止時(shí)P在B點(diǎn),當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輸出電壓U和ω的函數(shù)式為
mEω2
k-mω2
mEω2
k-mω2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?順德區(qū)模擬)如圖所示,在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,接通開關(guān),電壓表有讀數(shù),電流表示數(shù)為零.改變變阻器滑片的位置,電流表也沒有反應(yīng).用多用表電壓檔檢查電路,把紅表筆接到電池的正極,黑表筆分別接觸電流表的正極(b點(diǎn))和負(fù)極(c點(diǎn)),多用表電壓檔的示數(shù)均零;用黑表筆分別接觸d點(diǎn)、e點(diǎn),多用表電壓檔的示數(shù)均和電壓表示數(shù)相等.檢查各接線柱選擇均正確且接觸良好,則電路中發(fā)生故障的原因是
dc線段斷路
dc線段斷路
.故障排除后,根據(jù)得出的數(shù)據(jù)作出的U-I圖象,如圖所示,由圖象得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=
3.0
3.0
 V,內(nèi)電阻r=
2.0
2.0
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2003?順德區(qū)模擬)一個(gè)勁度系數(shù)為K=800N/m的輕彈簧,兩端分別連接著質(zhì)量均為m=12kg物體A和B,將它們豎直靜止地放在水平地面上,如圖所示.施加一豎直向上的變力F在物體A上,使物體A從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=0.4s時(shí)物體B剛離開地面(設(shè)整個(gè)勻加速過程彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2).求:
(1)此過程中物體A的加速度的大小
(2)此過程中所加外力F所做的功.

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