【題目】一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁場(chǎng)分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，由原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，初速為v，方向沿x正方向。粒子飛出磁場(chǎng)后，再過(guò)一段時(shí)間，經(jīng)過(guò)y軸上的P點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸的夾角為30°，P到O的距離為L，如圖所示，不計(jì)重力的影響。求:

（1）磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小

（2）xy平面上磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求出半徑，再由半徑公式求出B；（2）磁場(chǎng)必須包圍帶電粒子的軌跡，由幾何關(guān)系求出最小的半徑，由求出最小面積．

（1）畫出磁場(chǎng)區(qū)域及粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示

設(shè)粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由幾何知識(shí)得：r+2r=L

解得：

由，得：

（2）由圖可知，當(dāng)磁場(chǎng)半徑為時(shí)，有最小面積

則幾何知識(shí)得：

則最小面積為

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】某同學(xué)把一體重計(jì)放在電梯的地板上，然后站在體重計(jì)上隨電梯運(yùn)動(dòng)，他觀察了體重計(jì)示數(shù)的變化情況，并記錄下了幾個(gè)特定時(shí)刻體重計(jì)的示數(shù)（表內(nèi)時(shí)刻不表示先后順序）。若已知時(shí)刻電梯靜止，則（ ）

A. 和時(shí)刻物體所受重力不相同

B. 和時(shí)刻電梯運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定相反

C. 時(shí)刻電梯一定在向上做加速運(yùn)動(dòng)

D. 和時(shí)刻電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)L=3.25m，質(zhì)量M=2kg的平板車停在光滑水平面上，上表面距地面高度h=0.8m，質(zhì)量m=2kg的小滑塊放在小車左端，與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，當(dāng)小車固定時(shí)，對(duì)滑塊施加水平向右的拉力F=28N，作用一段時(shí)間后撤去，測(cè)得滑塊落地點(diǎn)到小車右端的水平距離為1.2m，取。

（1）求滑塊離小車時(shí)的速度；

（2）求力F作用的時(shí)間；

（3）若小車不固定，水平拉力F及時(shí)間不改變，求滑塊落地點(diǎn)距小車右端的水平距離或滑塊相對(duì)小車靜止時(shí)到小車左端的距離（結(jié)果保留2為小數(shù)）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為測(cè)定某稍舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

A．舊干電池1節(jié)

B．電壓表（內(nèi)電阻很大，量程0～3V）

C．電阻箱R（0～999.9Ω）

D．定值電阻R0=10Ω

E．多用電表

F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）甲同學(xué)直接使用多用電表的直流2.5V檔測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)，讀數(shù)如圖甲所示，則該同學(xué)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)E=_______V，此測(cè)量值比舊干電池電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值_______（填“偏大”或者“偏小”），其原因是___________________________________．

（2）乙同學(xué)將干電池接入如圖乙所示的電路，規(guī)范操作得到如圖丙所示的圖象．圖象的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______，內(nèi)阻r=__________（用k、b、R0表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根四分之一的光滑金屬圓弧軌道的半徑r=0.8m，軌道上端接有R0=2Ω的電阻，下端在M點(diǎn)與水平金屬軌道相切相連，軌道的寬度為L=0.5m，水平軌道處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平方向成θ=53°角斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，現(xiàn)在在圓弧軌道的最低點(diǎn)放一根質(zhì)量m=0.5kg，電阻為R=4Ω金屬棒b，另一根相同的金屬棒a從軌道的最高點(diǎn)自由釋放，當(dāng)a棒下滑到最低點(diǎn)時(shí)與b棒發(fā)生碰撞后瞬間粘在一起，水平金屬軌道上MN部分與金屬棒的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，最后兩根金屬棒停在N點(diǎn)，（金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，取重力加速度，sin53°=0.8，cos53°=0.6），求：

（1）金屬棒a下滑到最低點(diǎn)瞬間，對(duì)每一根軌道的壓力的大��；

（2）如果電阻R0共產(chǎn)生Q0=0.5J的熱量，兩金屬棒克服摩擦力做功；

（3）當(dāng)金屬棒在MN間某點(diǎn)的速度是碰撞完瞬間速度的一半時(shí)，金屬棒的加速度的大��；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某雜技演員在做手指玩圓盤的表演．設(shè)該盤的質(zhì)量為m，手指與盤之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是

A. 若手指支撐著盤，使盤保持靜止?fàn)顟B(tài)，則手指對(duì)盤的作用力沿該手指方向

B. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，則盤受到手水平向右的靜摩擦力

C. 若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤的作用力大小不可超過(guò) mg

D. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤的摩擦力大小為μmg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)后各元件處于正常工作狀態(tài)，當(dāng)某燈泡突然出現(xiàn)故障熄滅時(shí)，另一燈泡仍亮，且電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大．關(guān)于故障原因或故障后其他物理量的變化情況，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. L1燈絲突然短路

B. L2燈絲突然燒斷

C. 電源的輸出功率一定變小

D. 電容器C上電荷量減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，匝數(shù)n =10匝的矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度=20rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積s=0.4m2，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L(4W，l00Ω)和滑動(dòng)變阻器，電流表視為理想電表，則下列說(shuō)法正確的是

A. 燈泡正常發(fā)光時(shí)原副線圈的匝數(shù)比為2:1

B. 燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為0. 2A

C. 若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，燈泡會(huì)變暗

D. 若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A. 從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)電子的軌道半徑減小，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大

B. 處于n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射的光子能使逸出功為10.2eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

C. 一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷時(shí)最多輻射出3種頻率的光子

D. 帶有13.9eV能量的電子撞擊處于基態(tài)能級(jí)的氫原子不能使其躍遷到n=2能級(jí)

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