【題目】在如圖所示的直角坐標(biāo)系xoy中，矩形區(qū)域oabc內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.2T；第一象限內(nèi)有沿-y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=4.0×105N/C．已知矩形區(qū)域oa邊長(zhǎng)為0.60m，ab邊長(zhǎng)0.20m．在bc邊中點(diǎn)N處有一放射源，某時(shí)刻，放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地輻射出速率均為v=2.0×106m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m=6.4×10-27kg，電荷量為q=+3.2×10-19C，不計(jì)粒子重力，求：（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑；

（2）放射源沿-x方向射出的粒子，從射出到從 y軸離開(kāi)所用的時(shí)間．

（3）從x軸上射出的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短路程為多少？

【答案】（1）0.20m（2）4.6×10-7s（3）0.21m

【解析】

（1）粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，由牛頓第二定律可得：，

解得：R=0.20m；

（2）粒子在磁場(chǎng)中的周期；

粒子在磁場(chǎng)中沿NP運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

粒子在電場(chǎng)中的加速度為，，

解得：

則可解得粒子在電場(chǎng)中往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

由圖可知，θ=60°；

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的第二部分時(shí)間；

粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

（3）由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，最短弦對(duì)應(yīng)最短的弧長(zhǎng)；由圖可知，α=60°；

最短的弧長(zhǎng)即最短路程；

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】水平放置的平行板電容器與某一電源相連接后，斷開(kāi)電鍵，重力不可忽略的小球由電容器的正中央沿水平向右的方向射入該電容器，如圖所示，小球先后經(jīng)過(guò)虛線的A、B兩點(diǎn)。則（ ）

A. 如果小球所帶的電荷量為正電荷，小球所受的電場(chǎng)力一定向下

B. 小球由A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力一定做負(fù)功

C. 小球由A到B的過(guò)程中動(dòng)能可能減小

D. 小球由A到B的過(guò)程中，小球的機(jī)械能可能減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶負(fù)電的小球，用一絕緣細(xì)線懸掛起來(lái)，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，小球在AB間擺動(dòng)過(guò)程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力為F1，小球加速度大小為a1；由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F2，小球加速度為a2，則（　�。�

A. F1＜F2，a1=a2 B. F1＞F2，a1=a2

C. F1＞F2，a1＞a2 D. F1＜F2，a1＜a2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量．

①旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線．

②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置．③將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件________，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________（填“0”刻線或“∞刻線”）．

④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小．為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按________的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量．

A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1 k”的位置

B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置

C．將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接

D．將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車(chē)的裝置．當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車(chē)上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車(chē)前進(jìn)．若小車(chē)在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t,前進(jìn)距離S，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車(chē)所受阻力恒為F，那么

A. 小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng) B. 小車(chē)受到的牽引力逐漸增大

C. 小車(chē)受到的合外力所做的功為Pt D. 小車(chē)受到的牽引力做的功為FS+

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4m，最低點(diǎn)處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿足（g＝10m/s2）（　�。�

A. v0≥0 B. v0≥4m/s C. v0≥2m/s D. v0≤2m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（ ）

A. 2mgR

B. 4mgR

C. 5mgR

D. 6mgR

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平直面上，n個(gè)完全相同的物塊并排靠在一起，P和Q是其中某兩相鄰物塊．當(dāng)用力推動(dòng)最右的物塊，使整體以大小為a的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，P和Q間的彈力大小為F；當(dāng)用力推動(dòng)最左的物塊，使整體以大小為a的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，P和Q間的彈力大小仍為F．則n的取值可能為（ ）

A．8 B．10 C．16 D．18

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出）如圖所示。圖中C點(diǎn)為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 這兩個(gè)點(diǎn)電荷是等量的同種電荷

B. C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大

C. C點(diǎn)的電勢(shì)比D點(diǎn)的電勢(shì)高

D. 將這兩個(gè)點(diǎn)電荷互換位置后，C、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不會(huì)發(fā)生變化

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