（12分）一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為大小為E，方向沿x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)了b點(diǎn)正下方c點(diǎn)，如圖所示，已知 b到O的距離為L(zhǎng)，粒子的重力不計(jì)，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（2）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；
（3）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離
（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用，作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑為R，O點(diǎn)即進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場(chǎng)中的軌跡的圓心C必在x軸上，且b點(diǎn)速度切線x軸交點(diǎn)為b點(diǎn)，而b點(diǎn)不可能是圓心，所以b點(diǎn)在磁場(chǎng)區(qū)之外。過(guò)b沿速度方向作延長(zhǎng)線，它與y軸相交于d點(diǎn)。
作圓弧過(guò)O點(diǎn)與y軸相切，并且與bd相切，切點(diǎn)a即粒子離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)的地點(diǎn)。這樣也求得圓弧軌跡的圓心C，如圖所示。
由圖中幾何關(guān)系得：L=3R

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力即，得
帶入數(shù)據(jù)得  
（2）要使磁場(chǎng)的區(qū)域有最小面積，則線O應(yīng)為磁場(chǎng)區(qū)域的直徑

由幾何關(guān)系知：
得 
∴勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積為：
（3）帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，由于速度方向與電場(chǎng)力方向垂直，故做類平拋運(yùn)動(dòng)

設(shè)BC的距離為d，則由運(yùn)動(dòng)的合成知識(shí)有：   
而
聯(lián)立解得：
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示,一帶電粒子沿x軸正方向進(jìn)入一垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,不計(jì)粒子所受重力,要使粒子沿x軸正向做勻速運(yùn)動(dòng),應(yīng)加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向是(       )
A．y軸正向
B．y軸負(fù)向
C．x軸負(fù)向
D．因不知粒子帶電的正負(fù),無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分）電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)在科學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置中，AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面。一帶電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)后，從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)速度為，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場(chǎng)區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)。已知OP間距離為，粒子質(zhì)量為，電量為，粒子自身重力忽略不計(jì)。試求：

（1）P、M兩點(diǎn)間的距離;
（2）返回O點(diǎn)時(shí)的速度大小;
（3）磁感強(qiáng)度的大小和有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的面積。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

某空間存在著如圖甲所示足夠大沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時(shí)刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開(kāi)始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)．在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是(      )

A．圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
B．圖乙可以反映A對(duì)B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
C．圖乙可以反映A對(duì)B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系
D．圖乙可以反映B對(duì)地面壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）中心均開(kāi)有小孔的金屬板C、D與半徑為d的圓形單匝金屬線圈連接，圓形框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小隨時(shí)間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0)，E、F為磁場(chǎng)邊界，且與C、D板平行。D板右方分布磁場(chǎng)大小均為B0，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)寬度足夠。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)離子由靜止開(kāi)始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，不計(jì)離子重力。

（1）判斷圓形線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向；
（2）若離子從C板出發(fā)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又恰能回到C板出發(fā)點(diǎn)，求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（3）若改變圓形框內(nèi)的磁感強(qiáng)度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點(diǎn)穿過(guò)E邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，求圓形框內(nèi)磁感強(qiáng)度的變化率k是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

關(guān)于干簧管，下列說(shuō)法正確的是(　 　)
A．干簧管接入電路中相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的作用
B．干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C．干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用
D．干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)。電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成370角，下端連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg。電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。求：

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大��；
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻消耗的功率為，求該速度的大�。�
(3)在上問(wèn)中，若，金屬棒中的電流方向到，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向。(取 ，，)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R
的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）.求：

（1）在圖中標(biāo)出當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后流過(guò)電阻R的電流方向;
（2）棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；
（3）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平放置的平行金屬板之間電壓大小為U，距離為d，其間還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為帶電量為+q的帶電粒子，以水平速度v0從平行金屬板的正中間射入并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后又垂直射入場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其邊界a、b間的寬為L(該電場(chǎng)豎直方向足夠長(zhǎng))．電場(chǎng)和磁場(chǎng)都有理想邊界，且粒子所受重力不計(jì)，求：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)該帶電粒子作用力的大小f；
（2）該帶電粒子在a、b間運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；
（3）該帶電粒子到達(dá)邊界b時(shí)的速度大小v．

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