【題目】如圖所示，一矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在ad邊中點O以某一初速度，垂直磁場向里射入一帶正電的粒子．已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計．

（1）若粒子垂直ad邊射入恰好能從a點離開磁場，求初速度v1；
（2）若此正粒子方向如圖與ad邊夾角為θ=30°射入磁場（v2大小未知），恰好在磁場內(nèi)經(jīng)過下邊界cd邊緣，最終從ab邊上某點射出磁場，求這種情況下粒子在磁場中運(yùn)動的時間t．

【答案】
（1）解：若從a處穿出，由幾何關(guān)系可知

根據(jù)牛頓第二定律qvB=m

得：

答：若粒子垂直ad邊射入恰好能從a點離開磁場，初速度v1為 ；


（2）解：由 得

圓弧與cd邊相切，由幾何關(guān)系R2﹣R2sinθ= 得：

R2=L，可知圓心在ab上，圓心φ=150°

在磁場中運(yùn)動的時間

答：這種情況下粒子在磁場中運(yùn)動的時間t為 ．


【解析】（1）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由幾何知識求出粒子的軌道半徑，應(yīng)用牛頓第二定律可以求出粒子的速度；（2）根據(jù)幾何關(guān)系確定粒子運(yùn)動的圓心角，再根據(jù)周期公式求解轉(zhuǎn)動周期，則由t= 即可求得時間t．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究小車速度隨時間變化關(guān)系的實驗中，讓小車在橡皮筋的作用下從靜止彈出，打點計時器在與小車連接的紙帶上打出一系列的點．從紙帶上的A點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示．已知打點計時器電源的頻率為50 Hz，通過分析紙帶數(shù)據(jù)可判斷：

（1）小車速度的變化情況是________，小車運(yùn)動的最大速度在________(填表示計數(shù)點的字母)兩個相鄰的計數(shù)點之間；

（2）電火花計時器是使用__________電源的_________儀器，它的工作電壓為______V，每隔__________s打一點。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，MN、PQ兩條平行的固定光滑金屬軌道與水平面夾角為θ=30°，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T．金屬桿ab水平放置在軌道上，且與軌道垂直，金屬桿ab接入電路的阻值r=2Ω，金屬桿的質(zhì)量m=0.2kg．已知軌道間距L=2m，取重力加速度g=10m/s2 ， 軌道足夠長且電阻不計．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，則：

（1）當(dāng)電阻箱接入電路的電阻為0時，求桿ab勻速下滑時的速度大小；
（2）若不斷改變電阻箱的阻值R，試在圖2中畫出桿最終勻速下滑速度vm與電阻箱阻值R的圖象；
（3）若變阻箱R=4Ω，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動的速度為最終穩(wěn)定速度的一半時，ab棒消耗的電功率多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“電流天平”示意圖，它可用于測定磁感應(yīng)強(qiáng)度B．在天平的右端掛有一個用一根較粗導(dǎo)線制成的矩形線框，底邊cd長l=20cm，放在待測勻強(qiáng)磁場中，使線圈平面與磁場垂直．設(shè)磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)線框中通入電流I=500mA時，兩盤均不放砝碼，天平平衡．若保持電流大小不變，使電流方向反向，則要在天平左盤加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡．則：

（1）cd邊的電流在方向反向之后的方向為（填“向左”或“向右”）
（2）計算磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式為B=；磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 T．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分布均勻、半徑為R的光滑半圓形金屬槽，靜止在光滑的水平面上，左邊緊靠豎直墻壁。一質(zhì)量為m的小球從距金屬槽上端R處由靜止下落，恰好與金屬槽左端相切進(jìn)入槽內(nèi)，到達(dá)最低點后向右運(yùn)動從金屬槽的右端沖出，小球到達(dá)最高點時距金屬槽圓弧最低點的距離為，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：

(1)小球第一次到達(dá)最低點時對金屬槽的壓力大�。�

(2)金屬槽的質(zhì)量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=600匝，副線圈的匝數(shù)n2=120匝，當(dāng)原線圈接入u=180sin 50πt(V)的正弦式交變電流時，下列判斷正確的是（ ）

A. 正弦式交變電流的頻率為50Hz

B. 副線圈兩端電壓為36V

C. 當(dāng)滑動變阻器滑片向b端滑動時，燈泡消耗的電功率一定增大

D. 當(dāng)滑動變阻器滑片向a端滑動時，滑動變阻器消耗的總電功率一定增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m和3m的兩個小球a和b用一長為2L的輕桿連接，桿可繞中點O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動�，F(xiàn)將桿處于水平位置后無初速度釋放，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 在轉(zhuǎn)動過程中，a球的機(jī)械能守恒

B. b球轉(zhuǎn)動到最低點時處于失重狀態(tài)

C. a球到達(dá)最高點時速度大小為

D. 運(yùn)動過程中，b球的高度可能大于a球的高度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是（ ）
A.電場強(qiáng)度的定義式E= ，適用于任何電場
B.由真空中點電荷的電場強(qiáng)度公式E= 可知，當(dāng)r→0時，E→無窮大
C.由公式B= 可知，一小段通電導(dǎo)線在某處若不受磁場力，則說明此處一定無磁場
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是置于該處的通電導(dǎo)線所受的安培力方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動，當(dāng)距離地面125時打開降落傘，傘張開后運(yùn)動員就以14.3的加速度做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)地面時速度為5。求：

(1)運(yùn)動員離開飛機(jī)時距地面的高度為多少；

(2)離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時間才能到達(dá)地面。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案