【題目】如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形磁場(chǎng)區(qū)域中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，在y=-3R處有一垂直y軸的固定絕緣擋板，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，與x軸成60°角從M點(diǎn)（-R，0）以初速度v0斜向上射入磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后由N點(diǎn)離開磁場(chǎng)（N點(diǎn)未畫出）恰好垂直打在擋板上，粒子與擋板碰撞后原速率彈回，再次進(jìn)入磁場(chǎng)，最后離開磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)N點(diǎn)的坐標(biāo)；

(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到最終離開磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

【答案】（1） （2） （3 ）

【解析】（1）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為r，根據(jù)題設(shè)條件畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡：

由幾何關(guān)系可以得到：

由洛倫茲力等于向心力：，得到：。

（2）由圖幾何關(guān)系可以得到：，

N點(diǎn)坐標(biāo)為：。

（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，由幾何知識(shí)得到粒子在磁場(chǎng)在中運(yùn)動(dòng)的圓心角共為，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，粒子在磁場(chǎng)外的運(yùn)動(dòng)，由勻速直線運(yùn)動(dòng)可以得到：從出磁場(chǎng)到再次進(jìn)磁場(chǎng)的時(shí)間為：，其中，粒子從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到最終離開磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

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】如圖，斜面光滑的斜劈靜止在水平地面上，放在斜劈上的物體受到平行于斜面向下的力F作用，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜劈保持靜止。下列說法正確的是

A. 地面對(duì)斜劈沒有摩擦力作用

B. 地面對(duì)斜劈的摩擦力方向水平向右

C. 若F增大，地面對(duì)斜劈的摩擦力也增大

D. 若F反向，地面對(duì)斜劈的摩擦力也反向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)自行研制發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的飛行軌道是不同的，“風(fēng)云一號(hào)”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為12h；“風(fēng)云二號(hào)”是地球的同步衛(wèi)星。則兩顆衛(wèi)星相比（ ）

A. “風(fēng)云一號(hào)”離地面較高

B. “風(fēng)云一號(hào)”每個(gè)時(shí)刻可觀察到的地球表面的范圍大

C. “風(fēng)云一號(hào)”線速度較大

D. 若某時(shí)刻“風(fēng)云一號(hào)”何“風(fēng)云二號(hào)”正好同時(shí)在赤道上某個(gè)小島的上空，那么在經(jīng)過12h，他們又將同時(shí)到達(dá)該島的上空

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD=624.5mm．如圖所示，是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，

（1）請(qǐng)指出圖中不正確的器材且寫出替換的器材____________________________。

（2）還需要的器材是（填序號(hào)）_______

A．刻度尺 B．天平和砝碼

（3）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，速度為零。OA間還有若干打點(diǎn)A、B、C是連續(xù)的三個(gè)打點(diǎn)，測(cè)出OA間、OB間、OC間的距離S1、S2、S3．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T，重物的質(zhì)量為M，重力加速度為g．在打點(diǎn)O~B的過程中，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是______________。

（4）寫出一條實(shí)驗(yàn)中存在的主要誤差_____________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)繞操場(chǎng)一周跑了400m，用時(shí)65s。這兩個(gè)物理量分別是

A. 路程、時(shí)刻 B. 路程、時(shí)間

C. 位移、時(shí)刻 D. 位移、時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】把一個(gè)5N的力分解成兩個(gè)力，則下列各組分力中不可能的是（　�。�

A. 2N,3N B. 5N,5N C. 0N,25N D. 98N,100N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)球被豎直向上拋出，它一直向上運(yùn)動(dòng)，直到某一位置才往下掉。已知它在最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度為零。球在最高點(diǎn)有加速度嗎？____（選填“有”或“沒有”）；簡(jiǎn)要論證你的回答：_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】天文學(xué)家觀測(cè)河外星系大麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX－3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示．引力常量為G，由觀測(cè)能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T.

(1)可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m′的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求m′(用m1、m2表示)；

(2)求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向一定。在圓周平面內(nèi)，將一帶正電q的小球從a點(diǎn)以相同的動(dòng)能拋出，拋出方向不同時(shí)，小球會(huì)經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，在這些所有的點(diǎn)中，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能最大。已知∠cab=30°，若不計(jì)重力和空氣阻力，試求：

（1）電場(chǎng)方向與ac間的夾角θ為多大。

（2）若小球在a點(diǎn)時(shí)初速度方向與電場(chǎng)方向垂直，則小球恰好落在c點(diǎn)，那么初動(dòng)能為多大。

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