【題目】如圖(a)所示，在空間有一坐標系xoy，直線OP與x軸正方向的夾角為30°，第一象限內(nèi)有兩個方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，直線OP是它們的邊界，OP上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應強度為B，一質量為m，電荷量為+q的質子(不計重力及質子對磁場的影響)以速度v從O點沿與OP成30°角的方向垂直磁場進入?yún)^(qū)域Ⅰ，質子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直于x軸進入第四象限，第四象限存在沿-x軸方向的特殊電場，電場強度E的大小與橫坐標x的關系如圖（b）所示，試求:

(1)區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應強度大小 ；

(2)質子再次到達y軸時的速度大小和方向。

【答案】 （1）；（2）；方向向左下方與y軸負向成（）的夾角

【解析】

試題分析: （1）由幾何關系知：質子再次回到OP時應平行于x軸正向進入Ⅱ區(qū)，設質子從OP上的C點進入Ⅱ區(qū)后再從D點垂直x軸進入第四象限，軌跡如圖。

由幾何關系可知：O1C⊥OX，O1C與OX的交點O2即為Ⅱ內(nèi)圓弧的圓心，等邊三角形。

設質子在Ⅰ區(qū)圓運動半徑為，在Ⅱ區(qū)圓運動半徑為，

則： 由

得： ， 同理得：

即區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應強度：

（2）D點坐標：

質子從D點再次到達y軸的過程，

設質子再次到達y軸時的速度大小為，

由動能定理： 得：

因粒子在y軸方向上不受力，故在y軸方向上的分速度不變

如圖有：

即方向向左下方與y軸負向成（）的夾角

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法錯誤的是(　　)

A. 交流電b電壓的有效值為10/3V

B. 在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零

C. 交流電a的瞬時值為u＝10sin5πt(V)

D. 線圈先后兩次轉速之比為3：2

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【題目】某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸勻速轉動，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷(　　)

A. 在A和C時刻線圈處于中性面位置

B. 在B和D時刻穿過線圈的磁通量最大

C. 從A～D時刻線圈轉過的角度為2π

D. 若從O～D時刻歷時0.02 s，則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100次

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【題目】關于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）

A. 同步衛(wèi)星運行速度小于

B. 不同國家發(fā)射的同步衛(wèi)星離地面高度相同

C. 同步衛(wèi)星軌道是確定的，所以受萬有引力均相同

D. 同步衛(wèi)星環(huán)繞速度小于近地衛(wèi)星，故發(fā)射同步衛(wèi)星所需能量低于近地衛(wèi)星

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【題目】如圖所示，兩個嚙合的齒輪，其中小齒輪半徑為，大齒輪半徑為，大齒輪中點離圓心的距離為， 、兩點分別為兩個齒輪邊緣上的點，則、、三點的（ ）

A. 線速度之比是

B. 角速度之比是

C. 向心加速度之比是

D. 轉動周期之比是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一簡諧橫波沿x軸正向傳播，波源振動周期為T=0.4s，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.3m處的質點的振動圖線如圖（b）所示，已知該波的波長大于0.3m . 下列判斷正確的是______

A．t=0時刻，x=0.3m處質點比x=1.0m處質點加速度大

B．x=0.3m處的質點在t=0時刻的運動方向沿y軸正向

C．該波的波長為0.8m

D．在t=0時刻之前0.05s，x=0.3m處的質點在x軸上

E．該波的波速可以為4m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊隨轉筒一起以角速度做勻速圓周運動，如下描述正確的是（ ）

A. 物塊受到重力、彈力、摩擦力和向心力的作用

B. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉筒一起做勻速圓周運動，那么木塊所受摩擦力增大

C. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉筒一起做勻速圓周運動，物塊所受摩擦力減小

D. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉筒一起做勻速圓周運動，物塊所受摩擦力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧運動是一種周期性運動，其周期與振動物體的質量的平方根成正比，與振動系統(tǒng)的振動系數(shù)的平方根成反比，而與振幅無關，即： ．

試論證分析如下問題：

（）如圖甲，擺長為、擺球質量為的單擺在間做小角度的自由擺動，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>．

a．當擺球運動到點時，擺角為，畫出擺球受力的示意圖，并寫出此時刻擺球受到的回復 大�。�

b．請結合簡諧運動的特點，證明單擺在小角度擺動時周期為．

（提示：用弧度制表示角度，當角很小時， ， 角對應的弧長與它所對的弦長也近似相等）

圖甲

圖乙

圖丙

（）類比法、等效法等都是研究和學習物理過程中常用的重要方法．長為的輕質絕緣細線下端系著一個帶電量為，質量為的小球．將該裝置處于場強大小為的豎直向下的勻強電場中，如圖乙所示；將該裝置處于磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向里的勻強磁場中，如圖丙所示．帶電小球在乙、丙圖中均做小角度的簡諧運動．請分析求出帶電小球在乙、丙兩圖中振動的周期．

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【題目】如圖，相距l的兩小球A、B位于同一高度、h均為定值將A向B水平拋出，同時讓B自由下落、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則

A. A、B一定能相碰

B. A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度大小

C. A、B在第一次落地前若不碰，以后就不會相碰

D. A、B要在最高點相碰，A球第一次落地的水平位移一定為

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