【題目】如圖所示，在一個(gè)邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．三個(gè)相同帶正電的粒子，比荷為q/m ，先后從A點(diǎn)沿AD方向以大小不等的速度射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，粒子在運(yùn)動過程中只受磁場力作用．已知編號為①的粒子恰好從F點(diǎn)飛出磁場區(qū)域，編號為②的粒子恰好從E點(diǎn)飛出磁場區(qū)域，編號為③的粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場區(qū)域．求：

（1）編號為①的粒子進(jìn)入磁場區(qū)域的初速度大小；

（2）編號為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間；

（3）編號為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點(diǎn)的距離．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

作出運(yùn)動軌跡，結(jié)合幾何知識求出三種粒子的半徑，然后根據(jù)牛頓第二定律求出粒子的速度，結(jié)合周期公式和幾何知識求解所要求的物理量。

（1）設(shè)編號為①的粒子在正六邊形區(qū)域磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為r1，初速度大小為v1，則有：qv1B=m


由幾何關(guān)系可得：r1=
解得：v1=
（2）設(shè)編號為②的粒子在正六邊形區(qū)域磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為r2，線速度大小為v2，周期為T2，則：qv2B=m
T2=
解得：T2=
由幾何關(guān)系可得，粒子在正六邊形區(qū)域磁場運(yùn)動過程中，轉(zhuǎn)過的圓心角為60°，則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間：
（3）設(shè)編號為③的粒子在正六邊形區(qū)域磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為r3，由幾何關(guān)系可得：AE=2acos30°=a

OE==3a
EG=r3-OE=（2-3）a

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】某探究學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，圖中小車的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示。要順利完成該實(shí)驗(yàn)，則：

為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是_________________；要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是______________。

某次打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出。利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度________。保留2位小數(shù)

某位同學(xué)經(jīng)過測量、計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖象_______________。

由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是_______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)“驗(yàn)證平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，把橡皮條的一端用圖釘固定于A點(diǎn)，同時(shí)用兩個(gè)彈簧測力計(jì)將橡皮條的另一端拉到位置O，如圖甲所示，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；再用一個(gè)彈簧測力計(jì)把它拉到同一位置O，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出力的圖示，畫出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示。

（1）兩次都拉到同一位置O的原因是________。

（2）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F'兩力中，方向一定沿AO的是________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在絕緣圓柱體上a、b兩位置固定有兩個(gè)金屬圓環(huán)，當(dāng)兩環(huán)通有如圖所示電流時(shí)，b處金屬圓環(huán)受到的安培力為F1；若將b處金屬圓環(huán)移到位置c，則通有電流為I2的金屬圓環(huán)受到的安培力為F2。今保持b處金屬圓環(huán)位置不變，在位置c再放置一個(gè)同樣的金屬圓環(huán)，并通有與a處金屬圓環(huán)同向、大小為I2的電流，則在a位置的金屬圓環(huán)受到的安培力(　　)

A. 大小為|F1＋F2|，方向向左

B. 大小為|F1＋F2|，方向向右

C. 大小為|F1－F2|，方向向左

D. 大小為|F1－F2|，方向向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指電動自行車滿載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度。

額定車速

整車質(zhì)量

載重

額定輸出功率

電動機(jī)額定工作電壓和電流

18km/h

40kg

80kg

180W

36V/6A

請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題 (g取10 m/s2)：

（1）此電動機(jī)的電阻是多少？正常工作時(shí)，電動機(jī)的效率是多少？

（2） 在水平平直道路上行駛過程中電動自行車受阻力是車重（包括載重）的k倍，試計(jì)算k的大小。

（3）仍在上述道路上行駛，若電動自行車滿載時(shí)以額定功率行駛，當(dāng)車速為2m/s時(shí)的加速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖.測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收到信號間的時(shí)間差,可測出被測物體的速度.如圖乙中,P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號,n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號.設(shè)測速儀勻速掃描, P1、P2之間的時(shí)間間隔,超聲波在空氣中的傳播速度是,若汽車是勻速的,根據(jù)圖乙試求:

(1)汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離.

(2)汽車的速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。關(guān)于小球過最高點(diǎn)的速度V，下列說法中正確的是

A. V的最小值為

B. V由零逐漸增大到時(shí)，桿對球的彈力逐漸增大

C. V由逐漸增大時(shí)，桿對球的彈力逐漸減小

D. 是球所受彈力方向發(fā)生變化的臨界速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為m、電阻可以不計(jì)的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，在這一過程中（ ）

A. 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零

B. 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

C. 恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

D. 恒力F與安培力的合力所做的功等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個(gè)小物塊由靜止開始分別沿坡度不同的光滑斜面和AB滑下，最后都停在水平面BC上，斜面和水平面平滑連接，下列說法正確的是

A. 小物塊沿斜面下滑的時(shí)間一定比斜面AB下滑的時(shí)間長

B. 小物塊沿斜面下滑的時(shí)間一定比斜面AB下滑的時(shí)間短

C. 小物塊沿斜面下滑的末速度沿比斜面AB下滑的末速度大

D. 小物塊沿斜面下滑的末速度沿比斜面AB下滑的末速度小

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