【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(gè)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，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)求出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(3)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(shí)的速度方向相對(duì)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(dòng)所用時(shí)間 t是多少？

【答案】(1) 負(fù)電， (2) (3) ，

【解析】

（1）由題意知，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，恰好從磁場邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出，根據(jù)幾何關(guān)系不難確定粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也為r，由洛倫茲力提供向心力，有 ，得比荷，其運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖

可見圓心在x軸上方，則粒子應(yīng)該帶負(fù)電；

（2）由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，掃過的圓心角為 ，飛行時(shí)間 ；

（3）

如圖所示，飛出磁場時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了 60°角，則對(duì)應(yīng)的圓心角應(yīng)等于60°，結(jié)合幾何關(guān)系知 ，，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】如圖所示，在坐標(biāo)系中，y軸與之間有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，的右側(cè)且在虛線的右下側(cè)有方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，M點(diǎn)坐標(biāo)為，位于第一象限且與x軸正向的夾角為，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)以一定的初速度沿x軸正向射入勻強(qiáng)電場，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從點(diǎn)進(jìn)入磁場，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后剛好從邊上的某點(diǎn)沿垂直于y軸方向射出，不計(jì)粒子的重力，已知，，求：

（1）粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)射入的初速度的大��；

（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

（3）粒子從O點(diǎn)射入到再次經(jīng)過y軸所用的時(shí)間。

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【題目】電動(dòng)平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等。是現(xiàn)代人用來作為代步工具，休閑娛樂的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。如圖所示，一個(gè)人站在“電動(dòng)平衡車”上在水平地而上沿直線前進(jìn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是

A.“電動(dòng)平衡車”勻速行駛時(shí)，車對(duì)人的摩擦力是人前進(jìn)的動(dòng)力

B.“電動(dòng)平衡車”加速行駛時(shí)，車對(duì)人的作用力大于人對(duì)車的作用力

C.“電動(dòng)平衡車“減速行駛時(shí)，人對(duì)車的摩擦力與車的運(yùn)動(dòng)方向相同

D.人從“電動(dòng)平衡車”跳起后，上升過程處于超重狀態(tài)，下降過程處于失重狀態(tài)

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【題目】如圖所示，一個(gè)滑塊套在粗細(xì)均勻的水平固定直桿上，小球有細(xì)線與滑塊相連，對(duì)小球施加大小為F的拉力，結(jié)果小球處于靜止，滑塊剛好要滑動(dòng)，細(xì)線與水平方向的夾角為，拉力與水平方向的夾角為，滑塊與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：

(1)小球的質(zhì)量；

(2)滑塊的質(zhì)量。

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【題目】2019年11月6日UCl都市自行車世界錦標(biāo)賽在成都開幕。來自近40個(gè)國家及地區(qū)的500余名職業(yè)騎手展開了小輪車場地技巧賽、小輪車平地花式賽、山地自行車障礙攀爬賽三個(gè)項(xiàng)目的爭奪。如圖所示，一運(yùn)動(dòng)員從搭建的斜面頂端飛出躍上水平平臺(tái)，斜面頂端與平臺(tái)間水平距離為L，高度差為h，斜面傾角為45°。假設(shè)該運(yùn)動(dòng)員恰好能飛上平臺(tái)（運(yùn)動(dòng)員和自行車看作質(zhì)點(diǎn)），重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（ ）

A.運(yùn)動(dòng)員飛離斜面時(shí)的速度為

B.運(yùn)動(dòng)員飛離斜面時(shí)的速度為

C.L和h的關(guān)系滿足：

D.L和h的關(guān)系滿足：

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究影響平行板電容器的因素”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，下面有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)做四種不同情況的實(shí)驗(yàn)，其中靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象或電容的變化相吻合的是（ ）

A.甲同學(xué)只將電容器b板向上平移，電容C減小，靜電計(jì)指針的張角變小.

B.乙同學(xué)只在極板間插入有機(jī)玻璃板，電容C增大，靜電計(jì)指針的張角變大

C.丙同學(xué)將a、b之間的間距拉大些，電容C減小，靜電計(jì)指針的張角變小

D.丁同學(xué)只增加極板帶電量，電容C不變，靜電計(jì)指針的張角變大

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【題目】如圖所示，某中學(xué)新校區(qū)裝修時(shí)，工人用質(zhì)量為m的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨，當(dāng)對(duì)磨石施加方向豎直向上、大小為F的推力時(shí)，磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng)，已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力大小為

A.μ(F - mg)cosθB.(F - mg)sinθ

C.(F - mg)cosθD.μ(F - mg)

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【題目】如圖所示，光滑斜面PMNQ的傾角為θ=30°，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd，其中ab邊長L1=0.5m，bc邊長為L2，線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.4Ω，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T，方向垂直于斜面向上，ef為磁場的邊界，且ef//MN。導(dǎo)體框在沿斜面向上且與斜面平行的恒力F=10N作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其ab邊始終保持與底邊MN平行。已知導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，且進(jìn)入過程中通過導(dǎo)線框某一截面的電荷量q=0.5C，則下列判斷正確的是

A. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度為2m/s

B. 導(dǎo)線框bc邊長為L2=0.1m

C. 導(dǎo)線框開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab邊到磁場邊界ef的距離為0.4m

D. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為1J

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【題目】如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓為U。CD為磁場邊界上的一塊絕緣板，它與N板的夾角為θ＝30°，N板與CD之間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，小孔Q到N板的下端C的距離為L。一靜止的帶電粒子所帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從P點(diǎn)經(jīng)電場加速后，經(jīng)小孔O進(jìn)入磁場，最終打在N板上。求：

（1）帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度v；

（2）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)軌道半徑最大時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

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