【題目】在圖示的xOy平面中，存在一勻強磁場，磁場分布在以O為圓心的一個圓形區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直于xOy平面。一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子，t=0時刻，由原點O出發(fā)，以初速度v沿x軸正方向運動。一段時間后，粒子經(jīng)過y軸上坐標為（0，a)的P點，忽略重力的影響。

(1)如果P點在該圓形磁場區(qū)域以內(nèi)，要使該粒子經(jīng)過P點，試求該勻強磁場磁感應強度B1的大小和方向以及該粒子經(jīng)過P點的時刻。

(2)如果P點在該圓形磁場區(qū)域以外，要使該粒子與y軸正方向成30°角斜向左上方經(jīng)過P點，試求該圓形磁場的半徑R以及磁感應強度B2的大小和方向.

【答案】(1),方向垂直xOy平面向里; (2);,方向垂直xOy平面向里.

【解析】

(1)如圖所示，該粒子在磁場中作圓周運動的半徑 ①

由洛倫茲力提供向心力，有 ②

解①②得： ③

磁場方向垂直xOy平面向里 ④

該粒子做圓周運動的周期 ⑤

該粒子經(jīng)過P點的時刻 ⑥

(2)如圖所示,作出入射速度與出射速度角的平分線OC,交出射速度反向延長線PC于C點。

則圓形磁場的半徑R=OC，軌跡圓心O1，軌跡半徑r2=O1C

由幾何關(guān)系知：2Rcos30°=a， 得 ⑦

又2r2cos30°=R，故 ⑧

洛倫茲力做向心力，有 ⑨

解⑧⑨得：，磁場方向垂直xOy平面向里 ⑩

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度為E，在x軸上方有半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面內(nèi)，磁感應強度為軸下方的A點與O點的距離為d，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子從A點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點射入磁場，不計粒子的重力作用．

（1）求粒子在磁場中運動的軌道半徑r；

（2）要使粒子進入磁場之后不再經(jīng)過x軸，電場強度需大于或等于某個值，求；

（3）若電場強度E等于第問的，求粒子經(jīng)過x軸時的位置．

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【題目】太陽能是一種清潔、“綠色”能源。在我國上海舉辦的2010年世博會上，大量利用了太陽能電池。太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性。所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導線若干。

(1)為了達到上述目的，請將圖甲連成一個完整的實驗電路圖_________。

(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙所示的IU圖象，由圖可知，當電壓小于2.00 V時，太陽能電池的電阻________(填“很大”或“很小”)；當電壓為2.80 V時，太陽能電池的電阻約為________Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】右圖為某種回旋加速器的示意圖，它由兩個相對放置的D形盒構(gòu)成。其盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在AC板間，圖中虛線為AC極板的延長線，其間未加電場。帶電粒子從P0處小孔以速度v0沿電場線方向射入AC板間，經(jīng)加速后經(jīng)C板上小孔， 進入D形盒的勻強磁場中做勻速圓周運動（“孔”與“盒”圖中均未畫出）對于這種回旋加速器，下列說法正確的

A. 帶電粒子每運動一周只被加速一次

B. 帶電粒子依次運動到A板右側(cè)延長線的位置間距離P1P2= P2P3

C. 加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)

D. 加速電場方向需要做周期性的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】做“探究求合力的方法”的實驗時：

（1）除已有的器材(方木板、白紙、彈簧測力計、細繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外，還必須有________和________．

（2）在做上述實驗時，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端結(jié)兩個細繩套，通過細繩用兩個互成角度的彈簧測力計拉橡皮條，使結(jié)點移到某一位置O，此時需記下：①________；②________；③________.然后用一個彈簧測力計把橡皮條拉長，使結(jié)點到達________，再記下________．

（3）在某次實驗中，某同學的實驗結(jié)果如圖所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩結(jié)點的位置．圖中________是力F1與F2的合力的理論值；________是力F1與F2的合力的實驗值．通過把________和________進行比較，驗證平行四邊形定則．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象．將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么（ ）

A. R接到a電源上，電源的效率較高

B. R接到b電源上，電源的效率較高

C. R接到a電源上，電源的輸出功率較大

D. R接到b電源上，電源的輸出功率較大

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【題目】沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點,足球的質(zhì)量為m,網(wǎng)兜的質(zhì)量不計.足球與墻壁的接觸點為B,懸繩與墻壁的夾角為α.如果保持球的位置不動,而將掛網(wǎng)兜的釘子緩慢上移,繩對球的拉力T和墻壁對球的支持力F將如何變化( )

A. 拉力T不斷增大

B. 支持力F先變小,后變大

C. 支持力F不斷減小

D. 支持力F先變大,后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為d、傾角為α的光滑平行導軌（電源E、內(nèi)阻r和電阻R已知），處于豎直向上的勻強磁場B中，一質(zhì)量為m的導體桿恰處于水平平衡狀態(tài)，則該磁場的B大小為________；當B由豎直向上逐漸變成水平向左的過程中，為保持桿始終靜止不動，則B的大小應____________（填如何變化）

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【題目】在一個等邊三角形ABC頂點B、C處各放一個點電荷時，測得A處的電場強度大小為E，方向與BC邊平行沿B指向C。如圖所示，拿走C處的點電荷后，A處電場強度的情況將是（）

A. 大小仍為E，方向由A指向B

B. 大小變?yōu)?/span>，方向不變

C. 大小仍為E，方向沿BA方向

D. 無法確定

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