【題目】如圖所示,在半徑分別為的同心圓(圓心在O點(diǎn))所形成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在大圓邊界上A點(diǎn)有一粒子源,垂直AO向左發(fā)射一質(zhì)量為,電荷量為,速度大小為的粒子,求:

(1)若粒子能進(jìn)入磁場,求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑;

(2)若粒子能進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),則該粒子第一次到達(dá)磁場小圓邊界時(shí),粒子速度相對于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度;

(3)若粒子每次到達(dá)磁場大圓邊界時(shí)都未從磁場中射出,那么至少經(jīng)過多長時(shí)間該粒子能夠回到出發(fā)點(diǎn)A.

【答案】(1)(2)速度偏轉(zhuǎn)角為(3)

【解析】

1)作出粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律,由幾何知識求出粒子的偏角.

2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)用牛頓第二定律與粒子的周期公式可以求出粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

1)如圖所示,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)初速度為,

軌跡半徑為,

2)如圖所示:粒子將沿著AB。▓A心在)運(yùn)動(dòng),交內(nèi)邊界于B點(diǎn).為等邊三角形,則,粒子的軌跡AB弧對應(yīng)的圓心角為,則速度偏轉(zhuǎn)角為。

3)粒子從B點(diǎn)進(jìn)入中間小圓區(qū)域沿直線BC運(yùn)動(dòng),又進(jìn)入磁場區(qū)域,經(jīng)偏轉(zhuǎn)與外邊界相切于D點(diǎn).在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,

粒子在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:,周期:,

每通過一次無磁場區(qū)域粒子在該區(qū)域運(yùn)動(dòng)的距離:,

粒子在無磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間:,代入:,解得:,

則粒子回到A點(diǎn)所用的總時(shí)間:;

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】如圖所示,質(zhì)量m=1kg的物塊置于傾角θ=30的固定斜面上,斜面ABCD為正方形,ABCD均水平。物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),且g=10m/s2,下列說法中錯(cuò)誤的是

A. 若物塊靜止在斜面上,當(dāng)施加一個(gè)豎直向下的力F時(shí),物塊不可能運(yùn)動(dòng)

B. 若物塊沿斜面向下勻速滑動(dòng)時(shí),再施加一個(gè)豎直向下的力F,物塊仍然勻速運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)施加一個(gè)平行于BC的水平力F時(shí),物塊不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 當(dāng)物塊沿平行于BC方向做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)在斜面內(nèi)施加平行斜面大小為5N的力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置,氣缸的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)。兩氣缸各有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的活塞,活塞與氣缸無摩擦;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。分別在活塞上放置質(zhì)量為m1=4mm2=3m的砝碼,氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h。求

(i)兩個(gè)活塞面積之比S1︰S2

ii)若環(huán)境溫度始終保持為T0,在兩活塞上同時(shí)再各放一質(zhì)量為m的砝碼,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點(diǎn),A上帶有的正電荷。兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取;靜電力常量,AB球可視為點(diǎn)電荷)則

A支架對地面的壓力大小為2.0N

B兩線上的拉力大小

C將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時(shí)兩線上的拉力大小為

D將B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一束平行光以45°的入射角照射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚的上表面上,已知玻璃磚對平行光的折射率為

(1)圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對的圓心角是多少?

(2)能從圓柱面射出的光線中,在玻璃磚中傳播時(shí)間最長為多少?(光在真空中的速度為c)

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【題目】一列沿著x軸正方向傳播的簡諧橫波,t=0時(shí)刻的波形如圖,其中M、P兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置坐標(biāo)分別為xM=1.0mxp=1.2m。已知介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始振動(dòng)產(chǎn)生8cm的路程所用的時(shí)間均為0.5s,:

質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)周期為__________;質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)_____s 第一次回到平衡位置。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)體棒放置于光滑圓弧軌道上,整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勾強(qiáng)磁場中,直導(dǎo)體棒中通有恒定電流,平衡時(shí)導(dǎo)體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成角,其截面圖如圖所示。。則下列關(guān)于導(dǎo)體棒中電流的分析正確的是

A. 導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向里,大小為

B. 導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向里,大小為

C. 導(dǎo)體林中電流垂直紙面向外,大小為

D. 導(dǎo)體稱中電流垂直紙面向外,小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直矩形框內(nèi)存在一沿水平方向且與金屬棒垂直的勻強(qiáng)磁場,金屬棒放在電子秤上,電子秤水平固定在金屬框架上,F(xiàn)通過測量通電金屬棒在磁場中所受的安培力,來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小并判斷其方向。主要實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)連接好實(shí)物電路,接通電源后金屬林中的電流由a流向b;

(2)保持開關(guān)S斷開,讀出電子秤示數(shù);

(3)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值使電流大小適當(dāng),此時(shí)電子秤仍有示數(shù),然后讀出并記錄_____、_____;

(4)用刻度尺測量_________;

(5)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小,可以得到B=______;

(6)判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是:若________,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直金屬棒向里;反之,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直金屬棒向外。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是___________

A. 電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)

B. 電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失

C. 在岸邊觀察前方水中的一條魚,魚的實(shí)際深度比看到的要深

D. 分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬

E. 在空氣中傳播的聲波是橫波

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