【題目】如圖，直線MN兩側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里，左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子，以速度v沿與NM夾角θ=方向第1次經(jīng)過MN上的O點(diǎn)射入右側(cè)磁場(chǎng)中，不計(jì)粒子重力。求：

（1）粒子第2次經(jīng)過MN時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離；

（2）粒子從離開O點(diǎn)到第2次經(jīng)過O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系和牛頓第二定律求解粒子第2次經(jīng)過MN時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離；（2）分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況，畫出軌跡圖，結(jié)合周期公式求解粒子從離開O點(diǎn)到第2次經(jīng)過O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。

（1）設(shè)粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為C1，半徑為r1；第二次經(jīng)過MN時(shí)與MN相交與A，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，

由幾何關(guān)系可知：

根據(jù)牛頓第二定律

解得

（2）設(shè)粒子進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為C2，半徑為r2，第三次經(jīng)過MN時(shí)交點(diǎn)為D，如圖：可知r2=2r1過C2向MN左垂線，恰好與MN相交與O點(diǎn)，OD=OA， 粒子從D點(diǎn)再次進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，軌跡與O到A過程相同；

粒子恰好再次經(jīng)過O點(diǎn)，粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：

粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：

粒子從O到A經(jīng)歷的時(shí)間

粒子從A到D經(jīng)歷的時(shí)間

粒子連續(xù)兩次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為t=2t1+t2

解得

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：

【題目】傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸乃至家庭生活等多種領(lǐng)域。下圖為三種電容式傳感器．下列說法中正確的有

A. 圖甲是測(cè)定液面高度h的傳感器，液面高度h發(fā)生變化時(shí)，通過改變兩極板之間的的距離d而引起了電容C的變化

B. 圖乙是測(cè)定壓力F的傳感器，壓力F發(fā)生變化時(shí)，通過改變兩極板之間的的距離d而引起了電容C的變化

C. 圖丙是測(cè)定角度θ的傳感器，角度θ發(fā)生變化時(shí)，通過改變兩極板之間的正對(duì)面積S而引起了電容C的變化

D. 三個(gè)圖都是通過改變兩極板之間的正對(duì)面積S而引起電容C的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xOy,x軸沿水平方向如圖甲所示。第一象限內(nèi)有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1；第二象限內(nèi)有一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1(圖中未畫出)；第四象限內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和交變磁場(chǎng),其中電場(chǎng)方向豎直向上,場(chǎng)強(qiáng)大小與E1的大小相等,磁場(chǎng)方向與紙面垂直。處在第二象限的發(fā)射裝置水平向右射出一個(gè)比荷q/m=10 C/kg的帶正電的顆粒（可視為質(zhì)點(diǎn)),該顆粒以v0=3m/s的速度從S點(diǎn)射出后勻速通過第二象限,然后從+y上的P點(diǎn)進(jìn)入第一象限,最后從+x軸上的K點(diǎn)豎直向下進(jìn)入第四象限,OP=OK。取顆粒剛進(jìn)入第四象限的時(shí)刻為零時(shí)刻,第四象限磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示規(guī)律變化(以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?/span>),忽略磁場(chǎng)變化造成的其他影響,g=10m/s2。試求：

(1)第二象限勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的大小和方向；

(2)帶電粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到K點(diǎn)的時(shí)間t及電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大�。�

(3)-y軸上有一點(diǎn)D,OD=√3OK,若帶電粒子在通過K點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過x軸,要使其恰能沿y軸負(fù)方向通過D點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其磁場(chǎng)的變化周期T0.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在0<x<a的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直坐標(biāo)平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kx的磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)為a的正方形閉合金屬線框各邊分別與兩坐標(biāo)軸平行或垂直，以恒定速度v沿x方向運(yùn)動(dòng)。則線框中的感應(yīng)電流i，維持線框運(yùn)動(dòng)的外力F隨線框右邊的位置坐標(biāo)變化的圖像可能是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為l的金屬圓環(huán)水平固定，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒OA可繞圓心O在圓環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)。金屬棒CD放在寬度也為l的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌傾角為θ，處于垂直導(dǎo)軌平面向下磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。用導(dǎo)線分別將金屬圓環(huán)、金屬棒OA的O端分別與兩導(dǎo)軌連接，已知金屬棒OA和CD的長(zhǎng)度均為l、質(zhì)量均為m、電阻均為r，其他電阻不計(jì)。重力加速度大小為g。

（1）將金屬棒OA固定，使金屬棒CD從靜止開始下滑，求金屬棒CD的最大速度；

（2）讓金屬棒OA勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使金屬棒CD保持靜止，求金屬棒OA的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是　　

A. 液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離

B. 溫度高的物體分子平均速率一定大

C. 布朗運(yùn)動(dòng)不是固體小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D. 一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)吸收了熱量，其內(nèi)能不一定增加

E. 理想氣體的內(nèi)能跟它的溫度和體積有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】按圖甲所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R為電阻箱，R0為定值電阻，干電池的工作電流不宜超過0.5A。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：

電流表（量程0～0.6～3.0A）、電阻箱（阻值范圍0～999.9）、定值電阻若干、 電鍵、導(dǎo)線若干。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）在下面提供的四個(gè)定值電阻中，保護(hù)電阻R0應(yīng)選用_______（填寫阻值相應(yīng)的字母）；

A．5 B．20 C．30 D．100

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變電阻箱R的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組 R、I的數(shù)據(jù)；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的圖線；

（4）由圖線得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，每節(jié)干電池的內(nèi)電阻r＝________Ω（以上兩空結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（5）按照此實(shí)驗(yàn)方法，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比_______，內(nèi)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比_____（以上兩空選填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，老師和同學(xué)們選用圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。初始時(shí)，A球靜止在彈性金屬片的右側(cè)，B球被夾在金屬片的左側(cè)。用小錘打擊彈性金屬片后，A球和B球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中，______（選填“A球”“B球”或“A、B兩球”）做拋體運(yùn)動(dòng)。老師用該實(shí)驗(yàn)裝置完成了一次實(shí)驗(yàn)，觀察到兩個(gè)小球同時(shí)落地，于是得出結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。小明同學(xué)認(rèn)為不夠嚴(yán)密，請(qǐng)你闡述小明的理由（寫出一條即可）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1885年瑞士的中學(xué)教師巴耳末發(fā)現(xiàn)，氫原子光譜中可見光部分的四條譜線的波長(zhǎng)可歸納成一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式：，n為大于2的整數(shù)，R為里德伯常量。1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾受到巴耳末公式的啟發(fā)，同時(shí)還吸取了普朗克的量子假說、愛因斯坦的光子假說和盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)原子模型，提出了自己的原子理論。根據(jù)玻爾理論，推導(dǎo)出了氫原子光譜譜線的波長(zhǎng)公式：，m與n都是正整數(shù)，且n > m。當(dāng)m取定一個(gè)數(shù)值時(shí)，不同數(shù)值的n得出的譜線屬于同一個(gè)線系。如：m=1，n=2、3、4、…組成的線系叫賴曼系；m=2，n=3、4、5、…組成的線系叫巴耳末系；m=3，n=4、5、6、…組成的線系叫帕邢系；m=4，n=5、6、7、…組成的線系叫布喇開系；m=5，n=6、7、8、…組成的線系叫逢德系。以上線系只有一個(gè)在紫外光區(qū)，這個(gè)線系是

A. 賴曼系B. 帕邢系C. 布喇開系D. 逢德系

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