【題目】如圖所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．x軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向也為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子(不計(jì)重力)，從x軸上O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出．求：

(1)射出之后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子再次進(jìn)入x軸上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)？

(2)若x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>2B/3，求粒子射出后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間回到O點(diǎn)．

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：粒子射出后受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后第一次到達(dá)x軸，以向下的速度v0進(jìn)入x軸下方磁場(chǎng)，又運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后第二次到達(dá)x軸，由牛頓第二定律得洛倫茲力提供向心力得出周期的表達(dá)式，根據(jù)幾何關(guān)系求出時(shí)間；根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子將在x軸上方運(yùn)動(dòng)三個(gè)半圓，粒子的在x軸下方運(yùn)動(dòng)兩個(gè)半圓，即可回到O點(diǎn)，從而求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間 。

（1）粒子射出后受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，牛頓第二定律：

粒子運(yùn)動(dòng)的周期為： ，聯(lián)立可得：

由以上可知粒子運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后第一次到達(dá)x軸所用的時(shí)間為：

接著以向下的速度v0進(jìn)入x軸下方磁場(chǎng)，又運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后第二次到達(dá)x軸，

所用的時(shí)間為：

所以粒子第二次到達(dá)x軸需時(shí)間：

(2)根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子將在x軸上方運(yùn)動(dòng)三個(gè)半圓，粒子的在x軸下方運(yùn)動(dòng)兩個(gè)半圓，即可回到O點(diǎn)。在x軸上方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為： ，粒子的在x軸下方運(yùn)動(dòng)的周期為： ，粒子的在x軸下方運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)半圓所用的時(shí)間為： ，則運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：

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】圓環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線(xiàn)管b，二者軸線(xiàn)重合，螺線(xiàn)管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 穿過(guò)線(xiàn)圈a的磁通量變大 B. 線(xiàn)圈a有擴(kuò)大的趨勢(shì)

C. 線(xiàn)圈a中將產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D. 線(xiàn)圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某發(fā)電廠(chǎng)原來(lái)用電壓為U1的交流電輸電，后改用變壓比為1∶50的升壓變壓器將電壓升高為U2后輸電，輸送的電功率保持不變．若輸電線(xiàn)路的電阻為R線(xiàn)，則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 由公式可知，提高電壓后輸電線(xiàn)上的功率損耗為原來(lái)的2500倍

B. 由公式可知，提高電壓后輸電線(xiàn)上的電流為原來(lái)的50倍

C. 由公式P＝I2R線(xiàn)可知，提高電壓后輸電線(xiàn)上的功率損耗為原來(lái)的1/2500

D. 由公式可知，提高電壓后輸電線(xiàn)上的電流為原來(lái)的1/50

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】洗衣機(jī)的甩干筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)有衣服附在筒壁上，則此時(shí)( )

A. 衣服受重力，筒壁的彈力和摩擦力，及離心力作用

B. 筒壁對(duì)衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大

C. 衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁的彈力提供

D. 筒壁對(duì)衣服的彈力隨著衣服含水量的減少而減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器兩板間距為d＝8 cm，板長(zhǎng)為L＝25 cm，接在直流電源上，有一帶電液滴以v0＝0.5 m/s的初速度從板間的正中點(diǎn)水平射入，恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)迅速將下極板向上提起4/3cm，液滴剛好打在金屬板末端，g取10 m/s2，求：

(1)液滴經(jīng)過(guò)P點(diǎn)以后的加速度大小；

(2)從液滴射入開(kāi)始計(jì)時(shí)，求液滴運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為火車(chē)在轉(zhuǎn)彎處的截面示意圖，軌道的外軌高于內(nèi)軌。某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為，當(dāng)火車(chē)通過(guò)此彎道時(shí)，下列判斷正確的是（ ）

A. 若速度大于，則火車(chē)輪緣擠壓內(nèi)軌

B. 若速度大于，則火車(chē)輪緣擠壓外軌

C. 若速度等于，則火車(chē)輪緣擠壓內(nèi)軌

D. 若速度小于，則火車(chē)輪緣擠壓外軌

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，有一個(gè)50匝的矩形線(xiàn)圈，面積大小為0.5m2，從圖示位置繞轉(zhuǎn)過(guò)90o所用的時(shí)間為0. 25s，問(wèn)：

（1）上述過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量如何變化；

（2）這一過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量；

（3）這一過(guò)程中線(xiàn)圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都是m的小球A、B用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)．已知墻面光滑，水平地面粗糙．現(xiàn)將A球向上移動(dòng)一小段距離，兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，地面對(duì)B球的支持力FN和輕桿上受到的壓力F的變化情況是(　　)

A. FN不變，F變大

B. FN不變，F變小

C. FN變大，F變大

D. FN變大，F變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三個(gè)點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，在O點(diǎn)存在的垂直紙面向里勻速運(yùn)動(dòng)的電子束。在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為F1。若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移至P處，∠NOP=60°，則O點(diǎn)的電子受到的洛倫茲力大小為F2。那么F2與F1之比為(　 　　)

A. B. C. 1∶1 D. 1∶2

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