【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi),緊挨著的三個“柳葉”形有界區(qū)域①②③內(nèi)（含邊界上）有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，它們的邊界都是半徑為a的圓，每個圓的端點(diǎn)處的切線要么與x軸平行，要么與y軸平行．①區(qū)域的下端恰在O點(diǎn),①②區(qū)域在A點(diǎn)平滑連接,②③區(qū)域在C點(diǎn)平滑連接．大量質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電的粒子依次從坐標(biāo)原點(diǎn)O以相同的速率、各種不同的方向射入第一象限內(nèi)（含沿x軸、y軸方向），它們只要在磁場中運(yùn)動,軌道半徑就都為a．在y≤－a的區(qū)域，存在場強(qiáng)為E的沿－x 方向的勻強(qiáng)電場．整個裝置在真空中，不計(jì)粒子重力和粒子之間的相互作用．求：

（1）粒子從O點(diǎn)出射時的速率v0；

（2）這群粒子中，從O點(diǎn)射出至運(yùn)動到x軸上的最長時間；

（3）這群粒子到達(dá)y軸上的區(qū)域范圍．

【答案】（1）（2）（3）－a－Ba≤y≤－a－Ba

【解析】

試題分析：（1）由qBv0＝m，R＝a，解得

（2）這些粒子中，從O沿＋y軸方向射入磁場的粒子，從O到C耗時最長．

由，s＝πa，

得

（3）這些粒子經(jīng)過①區(qū)域偏轉(zhuǎn)后方向都變成與＋x軸平行，接著沿直線勻速進(jìn) 入②區(qū)域，經(jīng)過②區(qū)域偏轉(zhuǎn)又都通過C點(diǎn)，從C點(diǎn)進(jìn)入③區(qū)域，經(jīng)過③區(qū)域 偏轉(zhuǎn)，離開③區(qū)域時，所有粒子的運(yùn)動方向都變成－y方向（即垂直進(jìn)入電場）對于從x＝2a進(jìn)入電場的粒子，在－x方向的分運(yùn)動有

解得

則該粒子運(yùn)動到y(tǒng)軸上的坐標(biāo)為 y1＝－a－v0t1＝－a－Ba

對于從x＝3a進(jìn)入電場的粒子，在－x方向的分運(yùn)動有

解得

則該粒子運(yùn)動到y(tǒng)軸上的坐標(biāo)為 y2＝－a－v0t2＝－a－Ba

這群粒子運(yùn)動到y(tǒng)軸上的區(qū)域范圍為 －a－Ba≤y≤－a－Ba

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個帶電的小球從P點(diǎn)自由下落，P點(diǎn)距場區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，同時還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場與磁場的復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運(yùn)動，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的帶電性質(zhì)及其電荷量與質(zhì)量的比值；

（2）該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；

（3）小球從P經(jīng)a至b時，共需時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2V，內(nèi)阻約2KΩ。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω； 電壓表V2，量程5V，內(nèi)阻為5KΩ； 定值電阻R1，阻值30Ω；

定值電阻R2，阻值為3KΩ； 滑動變阻器R3，最大阻值100Ω，額定電流1.5A； 電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω； 開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。

①請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn)電路。要求測量盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)必須在同一電路中，且在不增減元件的條件下完成。試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖（圖中電源與開關(guān)已連接好），并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號

②由上問寫出V1內(nèi)阻RV的表達(dá)方式_______ （說明表達(dá)式中各字母的意義）____________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩閉合線圈用同樣的導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩線圈半徑之比為2:1。均勻磁場只分布在B線圈內(nèi)。當(dāng)磁場隨時間均勻減弱時（ ）

A. A中無感應(yīng)電流

B. A、B中均有恒定的感應(yīng)電流

C. A、B中感應(yīng)電動勢之比為2:1

D. A、B中感應(yīng)電流之比為1:2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測量一未知電源的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電路中所用到的器材規(guī)格如下：

待測電源：電動勢約為4～6V，內(nèi)阻約為幾十歐姆；

定值電阻：R0=10Ω：

定值電阻：R2=3kΩ；

電阻箱R1：0～9999Ω；

電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻Rv=3kΩ；

電鍵、導(dǎo)線若干

（1）閉合電鍵后，將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大，記錄若干組電阻箱R1和電壓表的讀數(shù)；

（2）第一次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在U﹣R1坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖甲所示曲線，曲線與縱軸的截距為b1=0.8，虛數(shù)U=2.4為圖中曲線的漸近線，由圖可得電動勢E=_____V，內(nèi)阻r=____Ω；

（3）第二次該同學(xué)將得到的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖乙所示直線，直線與縱軸的截距為b2=0.4，斜率k=8.4，由圖可得電動勢E=___V，內(nèi)阻r=___Ω；

（4）將兩次數(shù)據(jù)處理方式進(jìn)行對比，誤差較小的應(yīng)為第___次（填“一”或“二”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為研究某未知元素放射性的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開始時在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強(qiáng)電場E，通過顯微鏡可以觀察到，在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)．若撤去電場后繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)沒有變化；如果再將薄鋁片移開，觀察到每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)大大增加，由此可以判斷，放射源發(fā)出的射線可能為：

A. β射線和γ射線．

B. α射線和β射線．

C. β射線和X射線．

D. α射線和γ射線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示。1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把m=2.2g的彈體（包括金屬桿CD的質(zhì)量）加速到v=10km/s的電磁炮。若軌道寬L=2m，長s=100m，通過的電流為I=10A，求：

（1）彈體的加速度大�。�

（2）軌道間所加的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？

（3）磁場力的最大功率為多少（軌道摩擦不計(jì)）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示．一個不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿﹣x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出．

（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；

（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?/span>B′，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動所用時間t是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形ABCD的AD邊和BC邊的中點(diǎn)M和N各放一個點(diǎn)電荷，它們分別帶等量正電荷。E、F是AB邊和CD邊的中點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)在MN的連線上，MP=QN。下列說法正確的是

A. A、C兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同

B. P點(diǎn)的電勢高于E點(diǎn)的電勢

C. 將一電子沿MN連線從P點(diǎn)移到Q點(diǎn)，其電勢能先增大后減小

D. 給電子一合適的初速度，電子可能在此電場中做勻速圓周運(yùn)動

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