【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m.電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度與界面成角射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為L的小孔C沿垂直電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，此電場方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)，不計離子重力，離子運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi)，求：

（1）此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r；

（2）此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的速度大小；

（3）離子從D處運(yùn)動到G處所需時間。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：作出離子運(yùn)動軌跡，由幾何知識求出粒子的軌道半徑；離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律求出離子的速度大小；粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，在電場中做類平拋運(yùn)動，求出粒子在電場與磁場中的運(yùn)動時間，然后求出總的運(yùn)動時間。

（1）正離子的運(yùn)動軌跡如圖所示：

由幾何知識可得：

解得半徑為：

（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力：

解得離子在磁場中運(yùn)動的速度大小為： 。

（3）離子在磁場中運(yùn)動的周期為：

根據(jù)軌跡得到：離子在磁場中做圓周運(yùn)動的時間為：

離子從C運(yùn)動到G做類平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動所需要的時間：

故離子從的總時間為： 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交流電，則下列說法中正確的是（ ）

A. 當(dāng)線圈位于中性面時，線圈中感應(yīng)電動勢最大

B. 當(dāng)穿過線圈的磁通量為零時，線圈中感應(yīng)電動勢也是零

C. 線圈在磁場中每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向改變一次

D. 每當(dāng)線圈越過中性面時，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向就改變一次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于地磁場的下列說法中正確的是(　　)

A.地理位置的南北極與地磁場的南北極重合

B.在赤道上的磁針的N極在靜止時指向地理南極

C.在赤道上的磁針的N極在靜止時指向地理北極

D.在北半球上方磁針靜止時與地面平行且N極指向地理北極

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置．某人先坐在吊床的中間，后躺在吊床上并盡量伸直軀體，兩種情況下人都處于靜止?fàn)顟B(tài)．設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2 ， 則下面判斷正確的是（ ）

A.坐著比躺著時的F1大，坐著比躺著時的F2大
B.坐著比躺著時的F1大，躺著與坐著時的F2相等
C.躺著比坐著時的F1大，躺著比坐著時的F2大
D.躺著比坐著時的F1大，坐著與躺著時的F2相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的物體通過輕繩懸掛，結(jié)點(diǎn)為O．人沿水平方向拉著OB繩，物體和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)．若人的拉力方向不變，緩慢向左移動一小段距離，下列說法正確的是（ ）

A.OA繩中的拉力逐漸增大
B.OB繩中的拉力逐漸減小
C.人對地面的壓力逐漸減小
D.地面給人的摩擦力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，小物塊從光滑斜面上由靜止開始滑下，斜面保持靜止，小物塊的位移x和時間的平方t2的關(guān)系 如圖乙所示（g=10m/s2）．下列說法中正確的是（ ）

A.小物塊的加速度大小恒為2.5m/s2
B.斜面傾角θ為30°
C.小物塊2s末的速度是5m/s
D.小物塊第2s內(nèi)的位移為7.5m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖1所示的裝置測定重力加速度：
（1）電火花計時器的工作電壓是（填交流、直流），為v，頻率為Hz．

（2）打出的紙帶如圖2所示，紙帶上1至9各點(diǎn)為計時點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時的加速度為 m/s2 ． （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.80m/s2 ， 請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋�原因 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為的帶電小球，用長為的絕緣細(xì)線懸掛在水平向右，場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場中，靜止時懸線與豎直方向成角，

（）求小球所帶電荷量的大��；

（）若將細(xì)線突然剪斷，求小球運(yùn)動的加速度大�。�

（）若不剪斷細(xì)線，而是在不改變電場強(qiáng)度的大小的情況下突然將電場的方向變?yōu)樨Q直向上，求小球運(yùn)動過程中速度的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源電壓為6V，頻率為50HZ.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)測量并分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

（1）這位同學(xué)進(jìn)行正確操作后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量，如圖乙所示，其中點(diǎn)為起始點(diǎn)， 、、、、、為六個計數(shù)點(diǎn).根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，當(dāng)打點(diǎn)時重物的速度為_______m/s（保留3位有效數(shù)字）

（2）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度，量出下落的高度，并以為縱軸，以為橫軸畫出圖象，則所畫的圖象應(yīng)是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差，為此對實(shí)驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)，用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光的時間，用毫米刻度尺測出之間的距離，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑.重力加速度為.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，則小鐵球經(jīng)過光電門時瞬時速度______.如果、、、存在關(guān)系式______________，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

（4）比較兩個方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點(diǎn)是_______________________.

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