【題目】如圖所示,AC兩點分別位于x軸和y軸上,OCA=30°,OA的長度為L.OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場.已知粒子從某點入射時,恰好垂直于OC邊射出磁場,且粒子在磁場中運動的時間為t0.不計重力.

(1) 求磁場的磁感應(yīng)強度的大小.

(2) 若粒子先后從兩不同點以相同的速度射入磁場,恰好從OC邊上的同一點射出磁場,求該粒子這兩次在磁場中運動的時間之和.

(3) 若粒子從某點射入磁場后,其運動軌跡與AC邊相切,且在磁場內(nèi)運動的時間為t0,求粒子此次入射速度的大小.

【答案】122t03

【解析】1)粒子在磁場中做勻速圓周運動,在時間t0內(nèi)其速度方向改變了90°,故其周期T=4t0

設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B,粒子速度為v,圓周運動的半徑為r。由洛倫茲力公式和牛頓定律得

勻速圓周運動的速度滿足

聯(lián)立①②③式得

2)設(shè)粒子從OA邊兩個不同位置射入磁場,能從OC邊上的同一點P射出磁場,粒子在磁場中運動的軌跡如圖(a)所示。設(shè)兩軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為θ1θ2。由幾何關(guān)系有θ1=180°–θ2

粒子兩次在磁場中運動的時間分別為t1t2,則t1+t2==2t0

3)如圖(b),由題給條件可知,該粒子在磁場區(qū)域中的軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為150°。設(shè)O'為圓弧的圓心,圓弧的半徑為r0,圓弧與AC相切與B點,從D點射出磁場,由幾何關(guān)系和題給條件可知,此時有∠OO'D=∠BO'A=30°⑦

r0cos∠OO'D+=L⑧

設(shè)粒子此次入射速度的大小為v0,由圓周運動規(guī)律

聯(lián)立①⑦⑧⑨式得

練習冊系列答案
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C. 落在C點的速度大小可能相同

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1)打點計時器使用電源的頻率為______Hz;

2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以判斷小車做______直線運動;填“勻變速”或“非勻變速”

3)打下C點時小車的瞬時速度大小為 ________m/s,AF段位移的大小為______cm;(兩個結(jié)果分別保留2位有效數(shù)字和4位有效數(shù)字)

4)小車運動的加速度大小為 _______m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜面上,輕質(zhì)細線一端固定在物體a上,另一端繞過光滑的滑輪固定在c點,滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).若將固定點c向右移動少許,而a與斜劈始終靜止,則(  )

A. 細線對物體a的拉力增大

B. 斜劈對地面的壓力減小

C. 斜劈對物體a的摩擦力減小

D. 地面對斜劈的摩擦力增大

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【題目】實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表.這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的.當線圈通以如圖乙所示的電流,下列說法正確的是(  )

A.線圈轉(zhuǎn)到什么角度它的平面都跟磁感線平行

B.線圈轉(zhuǎn)動時,螺旋彈簧被扭動阻礙線圈轉(zhuǎn)動

C.當線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時,b端受到的安培力方向向上

D.當線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時,安培力的作用使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動

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【題目】驗證力的平行四邊形定則實驗中,某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上,將橡皮條的一端固定在板上一點,兩個細繩套系在橡皮條的另一端,用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套,互成角度地施加拉力,使橡皮條伸長,結(jié)點到達紙面上某一位置,如圖所示,請將以下的實驗操作和處理補充完整:

用鉛筆描下結(jié)點位置,記為O;

記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1F2,沿每條細繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個點,用刻度尺把相應(yīng)的點連成線;

只用一個彈簧測力計,通過細繩套把橡皮條的結(jié)點仍拉到位置O,記錄測力計的示數(shù)F3,__________;

按照力的圖示要求,作出拉力F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3;

根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1F2的合力F;

比較_______的一致程度,若有較大差異,對其原因進行分析,并作出相應(yīng)的改進后再次進行實驗.

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