【題目】如圖所示的xoy平面上，以坐標原點O為圓心的四分之一圓形區(qū)域MON內(nèi)分布著磁感應強度為B=2.0×10-3T的勻強磁場，其中M、N點距坐標原點O為m，磁場方向垂直紙面向里。坐標原點O處有一個粒子源，不斷地向xOy平面發(fā)射比荷為=5×107C/kg的帶正電粒子，它們的速度大小都是v=1×105m/s，與x軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi)。

（1）求平行于x軸射入的粒子，出射點的位置及在磁場中的運動時間；

（2）若粒子進入磁場前經(jīng)加速使其動能增加為原來的2倍，仍從O點垂直磁場方向射入第一象限，求粒子在磁場中運動的時間t與射入時與x軸正向的夾角θ的關(guān)系．

【答案】（1）；（2）或

【解析】

（1）平行于x軸射入的粒子，軌跡如圖所示，設(shè)出射點為P，

由

得:

有幾何關(guān)系可知：O1P=O1O=1m，OP=m，

則ΔO1OP為等腰直角三角形，，故P點坐標為(1m，1m)

運動時間為

(2)由

可知：

則

=

可得

若粒子從M點出射，OM=,則ΔO2OM為正三角形，圓心角，出射角；

若粒子從弧MN上射出，弦長均為，圓心角均為，

以上兩種情況粒子在磁場中的運動時間均為：

故時：

若粒子從邊OM出射，如圖所示，

運動時間

故＜時：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間，處于靜止狀態(tài)．若不計一切摩擦，則

A. 水平面對正方體的彈力大小為(M+m)g

B. 墻面對正方體的彈力大小mg/tanα

C. 正方體對直角劈的彈力大小為mgcosα

D. 直角劈對墻面的彈力大小mgsinα

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一對平行的光滑金屬導軌，與水平面間的夾角為，兩導軌間的距離為，上端連有一個電源和一個滑動變阻器，中間放一根質(zhì)量為的金屬棒，它與兩導軌垂直，并與導軌接觸良好�？臻g存在著方向垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使金屬棒能在導軌上保持靜止。已知電源的電動勢為，內(nèi)阻為，導軌和金屬棒的電阻都可忽略不計。

⑴ 試確定磁場的方向；

⑵ 這時滑動變阻器連入電路中的電阻是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖實線所示，從此刻起，經(jīng)0.3s波形圖如圖虛線所示，若波傳播的速度為10m/s，則下列說法正確的是______。

A.這列波沿x軸正方向傳播

B.t=0時刻質(zhì)點a沿y軸負方向運動

C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡諧橫波頻率為2.5Hz

D.x=4m處的質(zhì)點的位移表達式為y = 0.4sin(5πt+π)（m）

E.從t=0時刻開始質(zhì)點a經(jīng)0.1s通過的路程為0.4m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某國際天文研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動，雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì)，達到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的．根據(jù)大爆炸宇宙學可知，雙星間的距離在緩慢增大，假設(shè)星體的軌道近似為圓，則在該過程中(　　)

A. 雙星做圓周運動的角速度不斷減小

B. 雙星做圓周運動的角速度不斷增大

C. 質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑減小

D. 質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導軌，處于磁場方向垂直導軌平面向下且磁感應強度為B的勻強磁場中。將金屬桿ab垂直放在導軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時達到最大速度。已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導軌桿與導軌接觸良好。則下列說法正確的是（ ）

A. 回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應電流

B. 金屬桿ab下滑的最大加速度大小為

C. 金屬桿ab下滑的最大速度大小為

D. 金屬桿從開始運動到速度最大時，桿產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的水平U形光滑金屬導軌，寬度為L=1m，導軌電阻忽略不計，定值電阻R=0.4Ω．所在空間均存在磁感應強度B=0.5T，方向垂直導軌向上的勻強磁場．質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上，現(xiàn)用水平向右垂直于金屬棒、大小為F=2N的恒力拉動ab棒由靜止開始向右運動．求金屬棒：

（1）勻速運動時的速度大�。�

（2）速度達到v1=2m/s時，其加速度大小．

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【題目】如圖甲所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上，可以認為磁極間的磁場是均勻的，將一根直導體棒用輕柔細導線水平懸掛在磁鐵的兩極間，導體棒的方向與磁感應強度的方向垂直。某同學實驗中選用導線“1、4”進行實驗，不通電流時，導體棒靜止在圖乙中的O位置；有電流通過時，導體棒將擺動一個角度，若分別使大小為I1、I2、I3的電流流過導體棒，導體棒上擺的最大高度分別為圖15乙中的X、Y、Z位置。已知三次電流大小的關(guān)系為I1<I2<I3。根據(jù)該同學的實驗現(xiàn)象，可獲得的直接結(jié)論為

A. 無電流時，導體棒不受磁場力的作用

B. 若導體棒內(nèi)通電部分越長，則導體棒受到的磁場力就越大

C. 導體棒受到的磁場力大小與電流大小成正比

D. 電流較大時，導體棒受到的磁場力較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的扇形為某一透明介質(zhì)的橫截面，其中扇形的圓心角為 90°，A點與圓心的連線為圓心角的角平分線，已知 NO 沿水平方向，一細光束沿水平方向由A點射入介質(zhì)，經(jīng)折射后到達右側(cè)界面的B點。已知透明介質(zhì)的折射率為，BO d、光在空氣中的速度為 c 。求：

（i）通過計算分析光線能否從右側(cè)界面射出透明介質(zhì)？（寫出必要的文字說明）

（ii）光束在透明介質(zhì)中傳播的時間為多少？

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