【題目】如圖所示，在平面內(nèi)存在大小隨時(shí)間周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，沿軸負(fù)方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向）。在時(shí)刻由原點(diǎn)發(fā)射一個(gè)初速度大小為、方向沿軸正方向的帶正電粒子，粒子的比荷，、、均為已知量，不計(jì)粒子受到的重力。

(1)求在內(nèi)粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑；

(2)求時(shí)，粒子的位置坐標(biāo)；

(3)若粒子在時(shí)首次回到坐標(biāo)原點(diǎn)求電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，則有

解得

(2)若粒子在磁場(chǎng)中做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則其周期

解得

在時(shí)間內(nèi)，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)半周，時(shí)粒子位置的橫坐標(biāo)

在時(shí)間內(nèi)，粒子在電場(chǎng)中沿軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

解得

故時(shí)，粒子的位置坐標(biāo)為。

(3)帶電粒子在軸上方做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

當(dāng)時(shí)，粒子的速度大小

時(shí)間內(nèi)，粒子在軸下方做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

由幾何關(guān)系可知，要使粒子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，則必須滿足

，

當(dāng)時(shí),，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】圖甲是簡(jiǎn)易多用電表的電路原理圖，圖中E是電源，R1、R2、R3、R4、R5是定值電阻，R 6是可變電阻，表頭G的滿偏電流為200μA。內(nèi)阻為600Ω，其表盤如圖乙所示。圖甲中虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個(gè)擋位，分別為：直流電流1A擋和500μA擋，歐姆×1kΩ擋，直流電壓2.5V擋和10V擋。

(1)若用歐姆×1kΩ擋測(cè)二極管的反向電阻，則A端與二極管的_________（選填“正”或“負(fù)”）極相接觸，測(cè)得的示數(shù)如圖乙中a所示，則該二極管的反向電阻為_______kΩ。

(2)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙中b所示，若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表的示數(shù)為______________；若此時(shí)B端是與“4”相連的則多用電表的示數(shù)為______________。

(3)根據(jù)題中所給的條件可得R1、R2的阻值之和為_____________Ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了合適的的實(shí)驗(yàn)器材。

(1)甲同學(xué)按電路圖a進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)，其中R2為保護(hù)電阻，則

①請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖b中完成電路的連接______；

②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖c所示，可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(2)乙同學(xué)誤將測(cè)量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖e所示，可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在納米技術(shù)中需要移動(dòng)或修補(bǔ)原子，必須使在不停地做熱運(yùn)動(dòng)（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來(lái)且能在一個(gè)小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時(shí)間， 為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù)。即利用激光作用于原子，使原子運(yùn)動(dòng)速率變慢，從而溫度降低。

(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個(gè)小球，則“激光致冷”與下述的力學(xué)模型相似。如圖所示，一輛質(zhì)量為m的小車（左側(cè)固定一輕質(zhì)擋板以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)；一個(gè)動(dòng)量大小為p。質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車后動(dòng)量變?yōu)榱�；緊接著不斷重復(fù)上述過(guò)程，最終小車將停下來(lái)。設(shè)地面光滑。求：

①第一個(gè)小球入射后，小車的速度大小v1；

②從第一個(gè)小球入射開始計(jì)數(shù)到小車停止運(yùn)動(dòng)，共入射多少個(gè)小球?

(2)近代物理認(rèn)為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個(gè)原子A水平向右運(yùn)動(dòng)，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請(qǐng)

①哪束激光能被原子A吸收?并說(shuō)明理由；

②說(shuō)出原子A吸收光子后的運(yùn)動(dòng)速度增大還是減小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙固定斜面的傾角為θ，整個(gè)斜面處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(大小未知)中，在斜面上有一根有效長(zhǎng)度為L、質(zhì)量為m水平放置的導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)線中電流為I1和I2時(shí)，導(dǎo)體棒均能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)。已知電流I1、I2的方向相同且I1<I2，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 電流方向垂直紙面向外

B. 導(dǎo)體棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

C. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

D. 可能存在一個(gè)與I1、I2大小不同的電流，使導(dǎo)體棒沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為 m 的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦。a 態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，b 態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27 °C）中達(dá)到的平衡狀態(tài)。氣體從 a 態(tài)變化到 b 態(tài)的過(guò)程中大氣壓強(qiáng)保持不變。若忽略氣體分子之間的勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.與 b 態(tài)相比，a 態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多

B.與 a 態(tài)相比，b 態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)活塞的沖量較大

C.在相同時(shí)間內(nèi)，a、b 兩態(tài)的氣體分子對(duì)活塞的沖量相等

D.從 a 態(tài)到 b 態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做功，氣體向外界釋放了熱量

E.從 a 態(tài)到 b 態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，氣體對(duì)外界做功，氣體向外界吸收了熱量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在水平固定放置的汽缸內(nèi)，用不漏氣的輕質(zhì)活塞封閉有一定量的理想氣體，開有小孔的薄隔板將氣體分為A、B兩部分．活塞的橫截面積為S，與汽缸壁之間無(wú)摩擦．初始時(shí)A、B兩部分體積相同，溫度為T，大氣壓強(qiáng)為p0．

(1)加熱氣體，使A、B兩部分體積之比達(dá)到1:2，求此時(shí)的溫度T′；

(2)將氣體溫度加熱至2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力F＝5p0S，推動(dòng)活塞，直至最終達(dá)到平衡，推動(dòng)活塞過(guò)程中溫度始終維持2T不變，求最終氣體壓強(qiáng)p′．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下（方向不變），現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a

B.電阻R的熱功率逐漸變小

C.ab所受的安培力逐漸減小

D.ab所受的靜摩擦力保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物理興趣小組利用圖示裝置探究小車加速度與外力的關(guān)系，小車前端固定的力傳感器可以測(cè)量輕繩的拉力大小F。

（1）將長(zhǎng)木板放在水平桌面上，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在平衡摩擦力的過(guò)程中，下列說(shuō)法或做法正確的是（_____）

A掛上小吊盤

B.滑輪右側(cè)的輕繩必須水平

C.輕推小車，使得與小車相連的紙帶上打出的點(diǎn)跡均勻分布

（2）平衡摩擦力后，保持小車的總質(zhì)量不變，增加吊盤中的小砝碼以改變輕繩的拉力大小，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，________（選填“需要”或“不需要”）滿足吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。

（3）若某同學(xué)平衡摩擦力時(shí)木板的傾角過(guò)大，但其他步驟操作正確，增添吊盤中小砝碼以探究加速度a與外力F的關(guān)系，得到的a－F圖線應(yīng)為________________。

A. B. C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案