【題目】如圖所示，在以O1點(diǎn)為圓心、r = 0．20m為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，存在著方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B = 1．0×10-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）。圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O,右端與一個(gè)足夠大的熒光屏MN相切于x軸上的A點(diǎn)，粒子源中，有帶正電的粒子（比荷為 ）不斷地由靜止進(jìn)入電壓U = 800V的加速電場(chǎng)．經(jīng)加速后，沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)區(qū)域，粒子重力不計(jì)。

（1）求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。。

（2）以過坐標(biāo)原點(diǎn)O并垂直于紙面的直線為軸，將該圓形磁場(chǎng)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，求在此過程中打在熒光屏MN上的粒子到A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離ym。

【答案】（1）0.4m（2）

【解析】試題分析：（1）粒子從靜止開始進(jìn)入加速電場(chǎng)，由動(dòng)能定理求出速度，在圓形磁場(chǎng)中洛侖茲力提供向心力，從而能求出粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．（2）以過坐標(biāo)原點(diǎn)O并垂直于紙面的直線為軸，將該圓形磁場(chǎng)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，而粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡不變，所以只要以O為圓心，OA的長為半徑畫弧，軌跡與該弧的交點(diǎn)就是打在屏上最遠(yuǎn)的出射點(diǎn)，由幾何關(guān)系可以求出最遠(yuǎn)點(diǎn)離O點(diǎn)的距離．

（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：

進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，則有：

聯(lián)立解得：R=0.4m

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

以O點(diǎn)為圓心，OA為半徑做圓弧AC交y軸于C點(diǎn)；以C點(diǎn)為圓心，CO為半徑作出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡交弧AC于D點(diǎn)．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大圓弧弦長OD=2r=0.4 m，由幾何關(guān)系可知：

最遠(yuǎn)距離：

代入數(shù)據(jù)可得：

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】“天宮一號(hào)”順利升空，“神舟八號(hào)”隨后飛上太空，11月3日凌晨“神八”與離地高度343km軌道上的“天宮一號(hào)”對(duì)接形成組合體，中國載人航天首次空間交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)獲得成功，為建立太空實(shí)驗(yàn)室──空間站邁出了關(guān)鍵一步。設(shè)對(duì)接后的組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（ ）

A. 對(duì)接前，“神舟八號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，可以在同一軌道上點(diǎn)火加速

B. 對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期

C. 對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的速度小于第一宇宙速度

D. 今后在“天宮一號(hào)”內(nèi)工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】多用電表是實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)實(shí)際中常用的儀器，使用多用電表進(jìn)行了兩次測(cè)量，指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖中a、b所示．若選擇開關(guān)處在“×10Ω”的電阻檔時(shí)指針位于a，則被測(cè)電阻的阻值是 ______ Ω；若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”檔時(shí)指針位于b，則被測(cè)電壓是 ______ V．無論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量（限于直流），電流都應(yīng)該從 ______ 色表筆經(jīng) ______ 插孔流入電表．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小雪和她所在的物理學(xué)習(xí)興趣小組在探究摩擦力過程中，用兩完全相同的木板把一個(gè)正方形木塊夾住，設(shè)其正方形木塊A重6N，用力F=10N的水平推力通過P、Q木板把A物夾住，木板與A物間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，圖為它的正視圖.現(xiàn)要將A物體勻速拉出，則拉力大小可能為（ ）

A. 1牛 B. 2牛 C. 5牛 D. 14牛

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率。

①首先用多用電表進(jìn)行了電阻測(cè)量，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A. 把選擇開關(guān)扳到“×10”的歐姆擋上；

B. 把表筆插入測(cè)試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；

C. 把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較大；

D. 換用“×100”的歐姆擋進(jìn)行測(cè)量，隨即記下歐姆數(shù)值；

E. 把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，將選擇開關(guān)旋至OFF，把多用電表放回原處。

上述實(shí)驗(yàn)中有二處操作錯(cuò)誤：錯(cuò)誤一：_____________。錯(cuò)誤二：_______________。

②分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器對(duì)圓柱形導(dǎo)體的長度L和直徑d進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)分別是L=__________mm，d=_________mm。

③為使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確,又采用伏安法進(jìn)行了電阻測(cè)量,圖2兩個(gè)電路方案中,應(yīng)選擇圖_________。

用實(shí)驗(yàn)中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和(2)中讀取的L、d，計(jì)算電阻率的表達(dá)式為ρ=________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO′表示光軸（過球心O與半球底面垂直的直線）。已知玻璃的折射率為1.5�，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出（不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線）。求

（i）從球面射出的光線對(duì)應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值；

（ii）距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，我國預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”，假設(shè)探測(cè)器“螢火一號(hào)”在離火星表面高度分別為和的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為和，火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G，僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（ ）

A. 火星的質(zhì)量

B. “螢火一號(hào)”的質(zhì)量

C. 火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力

D. 火星表面的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“神舟”六號(hào)載人飛船在空中環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某次經(jīng)過赤道的正上空P點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的經(jīng)線為西經(jīng)157.5°線，飛船繞地球轉(zhuǎn)一圈后，又經(jīng)過赤道的正上空P點(diǎn)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的經(jīng)線為經(jīng)度180°．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為．

(1)求載人飛船的運(yùn)動(dòng)周期；

(2)求飛船運(yùn)行的圓周軌道離地面高度h的表達(dá)式．（用、g和R表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面坐標(biāo)系中，x軸上方存在電場(chǎng)強(qiáng)度E=1000V/m、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；在x軸及與x軸平行的虛線PQ之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d．一個(gè)質(zhì)量m=2×108kg、帶電量q=+1.0×105C的粒子從y軸上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力．

（1）若v0=200m/s．①求粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小和方向；

②若該粒子恰好無法穿過磁場(chǎng)區(qū)域，求磁場(chǎng)的寬度d；

③求粒子由磁場(chǎng)第一次返回電場(chǎng)時(shí)，經(jīng)過x軸的坐標(biāo)；

（2）試證明：只要粒子能夠返回電場(chǎng)區(qū)域，則其在磁場(chǎng)中的軌跡對(duì)應(yīng)x軸上的弦長為一定值；

（3）要使以大小不同的初速度（包括初速度為v0）射入電場(chǎng)的粒子都能經(jīng)磁場(chǎng)區(qū)域后返回電場(chǎng)，求磁場(chǎng)的最小寬度d．

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