【題目】如圖所示,半徑為R的半圓區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，AC為半圓直徑，P為圓弧上一點，圓弧長為，在P點沿垂直于AC方向以初速度v0向磁場內(nèi)射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，結(jié)果粒子在磁場中的軌跡剛好與AC邊相切，不計粒子的重力，求:

（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度;

（2）改變粒子的速度大小，使粒子出磁場時速度方向豎直向上，則粒子的速度大小為多少?

【答案】（1） ；（2）

【解析】

（1）由于圓弧長為 ，因此P點和O點的連線與OA的夾角為30° ，粒子射入磁場后軌跡剛好與AC相切，軌跡如圖甲所示.

根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中做圓周運動的半徑：

根據(jù)牛頓第二定律可知

解得

（2）當(dāng)粒子出磁場時速度方向豎直向上，則粒子在磁場中運動的軌跡為四分之三個圓周，軌跡如圖乙所示，設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r2，

根據(jù)對稱性可知，粒子做圓周運動的圓心與O點連線與水平方向夾角為45°

根據(jù)幾何關(guān)系

解得

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

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】2018年12月8日，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心長征三號火箭把“嫦娥四號”送入地月轉(zhuǎn)移軌道1，這是一條近地點為200 km、遠(yuǎn)地點為420 000 km的繞地橢圓軌道，“嫦娥四號”經(jīng)過大約110小時的奔月飛行，在遠(yuǎn)地點處制動剎車，被月球捕獲，成功進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道2，飛行二十多天后實施降軌控制，進(jìn)入預(yù)定月背著陸橢圓軌道3，2019年1月3日，探測器成功落月，則下列說法正確的是

A.“嫦娥四號”的發(fā)射速度應(yīng)大于11.2 km/s，小于16.7 m/s

B.“嫦娥四號”在環(huán)月橢圓軌道2上運行的周期大于在預(yù)定月背著陸橢圓軌道3上運行的周期

C.“嫦娥四號”在P點由環(huán)月橢圓軌道2變軌到預(yù)定月背著陸橢圓軌道3，應(yīng)向運動正前方噴氣

D.“嫦娥四號”在環(huán)月橢圓軌道2和預(yù)定月背著陸軌道3上經(jīng)過P點時的加速度一樣大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個系統(tǒng)中 B 為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時小盒子 B 向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被 B 盒接收，從 B 盒發(fā)射超聲波開始計時，經(jīng)時間t0再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移-時間圖象，則下列說法正確的是（ ）

A. 超聲波的速度為

B. 超聲波的速度為

C. 物體的平均速度為

D. 物體的平均速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵靜止在粗糙水平面上，一小段直導(dǎo)線在條形磁鐵上方P點處垂直于條形磁鐵水平放置，條形磁鐵在P點處產(chǎn)生的磁場與水平方向成角，給直導(dǎo)線通以恒定電流，結(jié)果條形磁鐵對地面的壓力減少了N，條形磁鐵仍保持靜止.則下列說法正確的是

A.直導(dǎo)線中電流方向垂直于紙面向里

B.直導(dǎo)線受到的安培力大小為

C.地面對條形磁鐵的摩擦力的方向水平向左

D.地面對條形磁鐵的摩擦力大小為Ncos θ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，電路中電源電動勢E=10 V，內(nèi)阻r = 1，小燈泡L額定電壓U = 8V，額定功率字跡模糊不清，電動機(jī)M的線圈電阻RM = 2．閉合開關(guān)S后，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機(jī)輸出機(jī)械功率P =3.5W．求：

（1）電源中電流I；

（2）電動機(jī)線圈中電流IM；

（3）小燈泡額定功率PL．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，把傾角為30°的粗糙斜面體放置于粗糙水平地面上，物塊A通過跨過光滑定滑輪的柔軟輕繩與小球B連接，O點為輕繩與定滑輪的接觸點，初始時，小球B在水平向有的拉力F作用下，使輕繩段與水平拉力F的夾角為，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將段輕繩保持方向不變，逐漸減小至30°的過程中，斜面體與A物塊均保持靜止，A物塊質(zhì)量為2m，小球B質(zhì)量為m，則下列說法正確的是（ ）

A.物塊A所受摩擦力一直變小

B.作用在B上的拉力最小為

C.地面對斜面體的摩擦力最大為

D.輕繩拉力先變大后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g＝9.80m/s2，那么：

(1)根據(jù)圖所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到_____點來驗證機(jī)械能守恒定律；

(2)從O點到(1)問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep＝_____J，動能增加量△Ek＝_____J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；

(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是如圖中的_____。

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星開啟星際之旅，其運行軌道為如圖所示的繞地球E運動的橢圓軌道，地球E位于橢圓的一個焦點上。軌道上標(biāo)記了墨子衛(wèi)星經(jīng)過相等時間間隔（Δt=T/14，T為軌道周期）的位置。如果作用在衛(wèi)星上的力只有地球E對衛(wèi)星的萬有引力，則下列說法正確的是（ ）

A. 面積S1>S2

B. 衛(wèi)星在軌道A點的速度小于B點的速度

C. T2=Ca3，其中C為常數(shù)，a為橢圓半長軸

D. T2=C'b3，其中C'為常數(shù)，b為橢圓半短軸

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用．設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是（ ）

A. B. C. D. mgR

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