【題目】在如圖所示的xOy平面內(nèi),y≥0.5 cmy<0的范圍內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1.0 T,一個質(zhì)量為m=1.6×1015 kg,帶電荷量為q=1.6×107 C的帶正電粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)Ov0=5.0×105 m/s的速度沿與x軸成30°角的方向斜向上射出,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從x軸上的Q點(diǎn)飛過,經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度方向也斜向上(不計重力,π=3.14),求:

(1)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的最短時間;

(2)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所通過的路程.

【答案】(1)1.028×107 s(2)0.051 4n m(n=1,2,3,…)

【解析】試題分析:粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,在沒有磁場的區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動,粒子經(jīng)歷的周期數(shù)越少,則粒子運(yùn)動的時間就越短;粒子的路程為在磁場中的路程與在沒有磁場的區(qū)域中的路程的和

(1)粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示

當(dāng)粒子第一次以斜向上的速度經(jīng)過Q點(diǎn)時,時間最短;在磁場中運(yùn)動時間為t1,

洛倫茲力提供向心力:,解得

粒子的周期為:,

代入數(shù)據(jù)得:r=0.05m,T=6.28×10-7s

由圖可知,粒子在磁場中運(yùn)動的時間是一個周期

t1T=6.28×107s

在無場區(qū)域運(yùn)動的時間為t2,有:

粒子運(yùn)動總時間為:tt1+t2=1.028×106s

(2)粒子的運(yùn)動情況可以不斷的重復(fù)上述情況,粒子在磁場中的路程為:

s1=2nπrn=1,2,3…)

在無場區(qū)的路程為:s2=4ndn=1,2,3…)

總路程為:s=s1+s2=0.514nn=1,2,3…)

練習(xí)冊系列答案
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【題目】以下哪位科學(xué)家首先提出能量子的概念

A. 楞次B. 安培

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【題目】下列說法正確的是:

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并測出了萬有引力常量。

B.做圓周運(yùn)動的物體,合力一定指向圓心

C.慣性是物體的固有屬性,速度大的物體慣性一定大

D.國際單位制中,力學(xué)的三個國際基本單位是:kgms

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A. 同步衛(wèi)星與量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比為

B. 同步衛(wèi)星與P點(diǎn)的速率之比為

C. 量子衛(wèi)星與P點(diǎn)的速率之比為

D. 量子衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速率之比為

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【題目】我國鐵路已實現(xiàn)了多次大提速,旅客列車在500km左右站點(diǎn)之間實現(xiàn)了“夕發(fā)朝至”,進(jìn)一步適應(yīng)了旅客要求.為了適應(yīng)全面提速的要求,則( 。

A. 機(jī)車的功率可保持不變 B. 機(jī)車的功率必須增大

C. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外軌高度差應(yīng)加大 D. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外軌高度差應(yīng)減小

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【題目】有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則。在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪AB,將繩子打一個結(jié)點(diǎn)O,每個鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOBTOC,回答下列問題:

1)改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖?/span>

A.鉤碼的個數(shù)N1N22,N34

B.鉤碼的個數(shù)N1N33,N24

C.鉤碼的個數(shù)N1N2N34

D.鉤碼的個數(shù)N13N24N35

2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個步驟是

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置,并記錄OA、OBOC三段繩子的方向

B.量出OAOB、OC三段繩子的長度

C.用量角器量出三段繩子之間的夾角

D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量

3)在作圖時,你認(rèn)為圖示中________是正確的.(填

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【題目】關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是(  )

A. 為了增加物體的內(nèi)能,必須對物體做功或向它傳遞熱量

B. 對某物體做功,必定會使該物體的內(nèi)能增加

C. 功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程

D. 不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體

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【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x與時間t的關(guān)系為x=t-2t2+5(各物理量采用國際單位制單位),則質(zhì)點(diǎn) ( )

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