【題目】在科學(xué)研究中，可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制．在如圖所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，矩形區(qū)域(－3d<x<d、－d<y<d)外存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P(0，d)點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)入射速度為v0時(shí)，粒子從(－2d，d)處進(jìn)入無(wú)場(chǎng)區(qū)，不計(jì)粒子重力．

（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）求粒子離開(kāi)P點(diǎn)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次回到P點(diǎn)；

（3）若僅將入射速度變?yōu)?/span>2v0，求粒子離開(kāi)P點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)多少路程經(jīng)過(guò)P點(diǎn)．

【答案】（1）

（2）

（3），其中k＝1、2、3…

或，其中k＝0、1、2、3

【解析】

（1）找出半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力進(jìn)行求解即可；

（2）畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，求出在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間和在無(wú)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，注意討論粒子運(yùn)動(dòng)的方向不同；

（1）由題條件可判斷粒子做圓周運(yùn)動(dòng)半徑為：

粒子在磁場(chǎng)中，得到：；

（2）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

粒子在無(wú)場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

粒子再次回到P點(diǎn)時(shí)間：

得到：

（3）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

粒子速度變?yōu)?/span>，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為：

由P點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)間：

由C點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)間：

①粒子以2v0沿y軸正向經(jīng)過(guò)P

則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，其中k＝1、2、3…

粒子運(yùn)動(dòng)距離：

得到：，其中k＝1、2、3…

②粒子以大小與－y方向成60°經(jīng)過(guò)P

則：，其中k＝0、1、2、3…

粒子運(yùn)動(dòng)距離為：

得到：，其中k＝0、1、2、3…

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是 。

A. 在“用油膜法估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，公式中的V是一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S是單層分子油膜的面積

B. 氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力

C. 熱量總是自發(fā)地從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體

D. 空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快

E. 液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在表面張力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物塊下方有一豎直的輕彈簧，彈簧的下端距離水平地面為h，將物塊和彈簧由靜止自由釋放，物塊下降了H時(shí)，速度再次為零，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是　　

A. 物塊從開(kāi)始下落到速度再次為零，物塊克彈簧彈力做功為mgH

B. 物塊的速度再次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mgh

C. 彈簧下端剛接觸地面時(shí)，物塊的速度為

D. 物塊的速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能和物塊的重力勢(shì)能之和最小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示電路來(lái)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線，器材如下：

A．小燈泡（額定電壓2.5V，額定電流0.25A）

B．電流表（0～0.6A）

C．電壓表（0～3V）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω）

E．滑動(dòng)變阻器R2（0～1000Ω）

F．干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）兩節(jié)

G．開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干

(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____（選填器材前的代號(hào)）；

(2)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在乙圖中作出小燈泡的U﹣I圖象_________，由圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

U/V

0.20

0.40

0.60

1.00

1.40

1.80

2.00

2.20

I/A

0.04

0.08

0.11

0.15

0.18

0.20

0.21

0.22

(3)某同學(xué)用一節(jié)干電池與阻值為5Ω的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路。閉合S后，電壓表測(cè)得燈泡兩端電壓為0.8V，結(jié)合圖乙圖中圖象求得小燈泡實(shí)際消耗的功率為_____W，干電池內(nèi)阻為_____Ω．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究在橡皮條彈力作用下小車的運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，由靜止釋放小車，小車在處于伸長(zhǎng)狀態(tài)的橡皮條彈力的作用下向左運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示，計(jì)數(shù)點(diǎn)0為打下的第一個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)在測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)2、3、4到計(jì)數(shù)點(diǎn)0的距離x1、x2、x3后，將紙帶由圖示位置剪斷，將毎段紙帶的下端對(duì)齊，依次并排粘貼在直角坐標(biāo)系中，連接各段紙帶上端的中點(diǎn)畫出平滑曲線如圖所示，對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究可知：

（1）在有橡皮條彈力作用時(shí)，小車做加速度______的直線運(yùn)動(dòng)．

A．不斷減小 B．不斷增大

C．先增大后減小 D．先減小后增大

（2）設(shè)打點(diǎn)周期為T，則由紙帶測(cè)量數(shù)據(jù)可估算小車的最大速度vm＝______，該估算值______（選填“等于”、“大于”或“小于”）小車最大速度的實(shí)際值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置，在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時(shí)發(fā)射出一個(gè)帶正電粒子，粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v，重力忽略不計(jì)，所有粒子均能穿過(guò)磁場(chǎng)到達(dá)y軸，其中最后到達(dá)y軸的粒子比最先到達(dá)y軸的粒子晚Δt時(shí)間，則(　　)

A. 粒子到達(dá)y軸的位置一定各不相同

B. 磁場(chǎng)區(qū)域半徑R應(yīng)滿足

C. 從x軸入射的粒子最先到達(dá)y軸

D. ，其中角度θ的弧度值滿足

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，超市為了方便顧客上樓安裝了智能化的自動(dòng)扶梯（無(wú)臺(tái)階）．為了節(jié)約能源，在沒(méi)有顧客乘行時(shí)，自動(dòng)扶梯以較小的速度勻速運(yùn)行，當(dāng)有顧客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行．則電梯在運(yùn)送顧客上樓的整個(gè)過(guò)程中（　�。�

A. 顧客始終受摩擦力作用

B. 摩擦力對(duì)顧客先做正功后不做功

C. 顧客對(duì)扶梯的作用力始終豎直向下

D. 顧客的機(jī)械能先增大后保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)帶電小球A、B穿在一根水平固定的絕緣細(xì)桿上，并通過(guò)一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩跨接在定滑輪兩端，整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)兩個(gè)小球靜止時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為α=30°和β=60°，不計(jì)裝置中的一切摩擦及兩個(gè)小球間的靜電力，則A、B球的帶電量q1與q2大小之比為

A. q1：q2=

B. q1：q2=

C. q1：q2=

D. q1：q2=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖所示的電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。供選擇的器材有：

A．電流表A（0～0.6A）

B．電壓表V1（0～3V）

C．電壓表V2（0～15V）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω）

E．滑動(dòng)變阻器R2（0～200Ω）

F．定值電阻R0=1Ω

G．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______（選填相應(yīng)器材前的字母）。

(2)某位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上.在答題卡中的坐標(biāo)紙上畫出U-I圖線______，并根據(jù)所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)電阻r=______Ω.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊(cè)答案