【題目】如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，以原點(diǎn)O為圓心，半徑為L的圓內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。一個(gè)帶正電粒子以某一初速度從原點(diǎn)O出發(fā)，粒子只在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，該帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中恰好不能出磁場(chǎng)。已知該粒子質(zhì)量為m所帶電荷量大小為q，不計(jì)粒子所受的重力。求：

(1)粒子初速度大�。�

(2)現(xiàn)將該帶電粒子的初速度大小增大到原來的兩倍，若該粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與y軸平行，試求該粒子初速度與x軸正方向的夾角；

(3)為了將第(2)問中初速度增大到原來兩倍的帶電粒子束縛在磁場(chǎng)中，可以在圓形磁場(chǎng)邊界外再增加一垂直紙面的環(huán)形磁場(chǎng)，該環(huán)形磁場(chǎng)內(nèi)邊界與原磁場(chǎng)外邊界重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B0，求環(huán)形磁場(chǎng)的外邊界半徑的最小值，并求出帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期大小。

【答案】（1）（2）初速度與x軸夾角為210°（3），

【解析】(1) 粒子離開出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離為軌道半徑的2倍 L=2r

由 得

(2) 粒子初速度加倍則運(yùn)動(dòng)半徑變?yōu)?/span>

畫出出磁場(chǎng)速度與y軸平行情況可知，圓周運(yùn)動(dòng)半徑EF平行x軸，又由圓半徑OF=EO=EF=L，知θ=60°，初速度垂直EO，所以初速度與x軸夾角為30°，同理若出磁場(chǎng)速度指向y軸負(fù)向，則初速度與x軸夾角為210°。

(3)若所加外磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)同向，則知粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為，則外磁場(chǎng)外徑

周期

若所加外磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)反向，由幾何關(guān)系得

根據(jù)對(duì)稱性畫出情境圖，

由幾何關(guān)系可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R。C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量都為0.5m，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ�，F(xiàn)用水平向右的力拉A，使A緩饅移動(dòng)，直至C恰好降到地面。整個(gè)過程中B保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。則未拉A時(shí)，C受到B作用力的大小F和整個(gè)過程中動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值

A. F=mg B. F=mg

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy平面內(nèi)有以虛線OP為理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，OP與x軸成45°角，OP與y軸之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，OP與x軸之間的電場(chǎng)平行于x軸向右，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在y軸上有一點(diǎn)M，到O點(diǎn)的距離為L，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的帶電粒子從靜止經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后從M點(diǎn)以垂直y軸的速度方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域（加速電場(chǎng)圖中沒有畫出），不計(jì)帶電粒子的重力，求

（1）從M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的帶電粒子速度的大小？

（2）為使帶電粒子剛好不能進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為B應(yīng)為多大？

（3）改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使帶電粒子沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，則帶電粒子從x軸離開電場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長(zhǎng)、平行光滑的金屬導(dǎo)軌固定在同一水平內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為L。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，導(dǎo)體棒和金屬導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路且始終接觸良好。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，回路其它部分電阻不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí)，金屬棒cd靜止，金屬棒ab有指向cd的初速度v0。若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終不接觸，下列說法中正確的是

A. 兩根導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的安培力是一對(duì)作用力和反作用力

B. 兩根導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱最多為

C. 當(dāng)ab棒速度為時(shí)，cd棒的加速度大小為

D. 當(dāng)ab棒速度為時(shí)，回路中的電流強(qiáng)度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一演員表演飛刀絕技，由O點(diǎn)先后拋出完全相同的3把飛刀，分別依次垂直打在豎直木板M、N、P三點(diǎn)上．假設(shè)不考慮飛刀的轉(zhuǎn)動(dòng)，并可將其視為質(zhì)點(diǎn)，已知O、M、N、P四點(diǎn)距離水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是(　　)

A. 3把飛刀在擊中板時(shí)速度相同

B. 到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的飛行時(shí)間之比為1∶

C. 到達(dá)M、N、P三點(diǎn)的初速度的豎直分量之比為∶1

D. 設(shè)到達(dá)M、N、P三點(diǎn)，拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有θ1>θ2>θ3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平臺(tái)上的小球從A點(diǎn)水平拋出，恰能無碰撞地進(jìn)入光滑的BC斜面，經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入光滑平面CD時(shí)速率不變，最后進(jìn)入懸掛在O點(diǎn)并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)．已知小球質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)高度差h，BC斜面高2h，傾角α=45°，懸掛弧筐的輕繩長(zhǎng)為3h，小球看成質(zhì)點(diǎn)，弧形輕質(zhì)筐的大小遠(yuǎn)小于懸線長(zhǎng)度，重力加速度為g，試求：

（1）B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離x；

（2）小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度 大��；

（3）小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間，繩上拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電阻不變的三個(gè)電燈A、B、C連接在如圖所示的電路中，閉合電鍵S后三燈電功率相同，此后向上移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片。則可判斷( )

A. 三燈的電阻大小是RB＞RC＞RA B. 三燈的電阻大小是RA＞RC＞RB

C. A、B兩燈變亮，C燈變暗 D. A、C兩燈變亮，B燈變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向相互垂直，在正交的電磁場(chǎng)空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的小球套在絕緣桿上，若小球沿桿向下的初速度為時(shí)，小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度大小為g，小球電荷量保持不變，則以下說法正確的是

A. 小球的初速度

B. 若小球沿桿向下的初速度，小球?qū)⒀貤U做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止

C. 若小球沿桿向下的初速度，小球?qū)⒀貤U做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止

D. 若小球沿桿向下的初速度，則從開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定過程中，小球克服摩擦力做功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】無風(fēng)時(shí)氣球勻速豎直上升，速度為3 m/s.現(xiàn)吹水平方向的風(fēng)，使氣球獲4 m/s的水平恒定速度，則關(guān)于風(fēng)吹后氣球的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是 ( )

A. 氣球的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線

B. 氣球以5 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 氣球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與無風(fēng)時(shí)相比，上升相同的高度需要的時(shí)間變短

D. 氣球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，與無風(fēng)時(shí)相比，上升相同的高度需要的時(shí)間變長(zhǎng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案