【題目】如圖所示，某平面內(nèi)有折線PAQ為磁場(chǎng)的分界線，已知A＝90，AP＝AQ＝L。在折線的兩側(cè)分布著方向相反，與平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P點(diǎn)沿PQ方向射出，不計(jì)粒子重力。求：

(1)若在P、Q間外加一與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大；

(2)撤去(1)中的勻強(qiáng)電場(chǎng)，為使微粒從P點(diǎn)射出后，途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn)，求初速度v應(yīng)滿足什么條件；

(3)求第(2)問(wèn)中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時(shí)間的最小值。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)由電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡得：qE=qBv0，則E=Bv0

(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)，應(yīng)滿足L=nx，n=1、2、3、…，

其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為或

設(shè)圓弧的半徑為R，則有2R2=x2

可得：

解得： (n=1，2，3，…)

(3)當(dāng)n取奇數(shù)時(shí)，微粒從P到Q過(guò)程中偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角的總和為

則 其中n=1、3、5、

當(dāng)n取偶數(shù)時(shí)，微粒從P到Q過(guò)程中偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角的總和為：

則，其中n=2、4、6、

綜合以上n的兩種情況，欲使時(shí)間最小，取n=1或者2，此時(shí)都有

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】穿過(guò)閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖像分別如圖甲、乙、丙、丁所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述，正確的是（ ）

A. 圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變

B. 圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大

C. 圖丙中回路在0-t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t0-2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D. 圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能恒定不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖(甲)所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過(guò)寬均為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng).這兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反．線框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且與磁場(chǎng)邊緣垂直．取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎?/span>.若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖像，圖（乙）中正確的是

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t＋0.6s時(shí)刻，這列波剛好傳到Q點(diǎn)，波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是（___）

A.這列波的波速為16.7m/s

B．質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一定小于30cm

C．質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一定等于30cm

D．從t時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，恰好是t+s這個(gè)時(shí)刻

E．當(dāng)t+0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】走鋼絲是一種傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目，如圖所示表演者手拿長(zhǎng)桿在鋼絲繩上移動(dòng)，并在高空進(jìn)行驚悚演出，則

A. 人對(duì)鋼絲的壓力與鋼絲對(duì)人的支持力是平衡力

B. 表演者在傾斜的鋼絲上緩慢移動(dòng)過(guò)程中，所受的鋼絲的支持力始終等于人和桿重力

C. 表演者受到鋼絲的作用力方向與人（包括桿）的重心在同一條直線上

D. 表演者手拿長(zhǎng)桿會(huì)使整體重心升高，從而更容易保持平衡

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示， 、是兩個(gè)完全相同的燈泡， 是自感系數(shù)較大的線圈，其電流電阻忽略不計(jì)．當(dāng)電鍵閉合時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 比先亮，然后熄滅

B. 比先亮，然后逐漸變暗， 逐漸變亮

C. 、一齊亮，然后熄滅

D. 、一齊亮，然后逐漸變亮， 的亮度不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在導(dǎo)軌上的金屬直棒(開(kāi)始時(shí)b離O點(diǎn)很近)，如圖所示。它從靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　)

A. 感應(yīng)電流方向始終是b→a

B. 感應(yīng)電流方向先是b→a，后變?yōu)?/span>a→b

C. 所受安培力方向垂直于ab向上

D. 所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為L，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，逆著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a ，遠(yuǎn)軸端為b ，如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖所示。則： （ ）

A. E＝πfL2B 且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

B. E＝2πfL2B 且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

C. E＝πfL2B 且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

D. E＝2πfL2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直．從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 感應(yīng)電流方向不變

B. CD段直導(dǎo)線始終不受安培力

C. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝Bav

D. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值

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