【題目】如圖所示，點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，坐標(biāo)平面內(nèi)有邊界過(guò)點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向于垂直坐標(biāo)平面向里．有一電子（質(zhì)量為、電荷量為）從點(diǎn)以初速度平行軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)行，從軸上的點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)速度方向與軸的正方向之間的夾角為，求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

（2）磁場(chǎng)區(qū)域的圓心的坐標(biāo)．

（3）電子的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

【答案】（1）．（2）．（3）．

【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，找出粒子軌跡半徑R與L之間的關(guān)系，由洛倫茲力提供向心力列方程即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（2）根據(jù)幾何關(guān)系即可求出磁場(chǎng)的圓心點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間為，是軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，由幾何知識(shí)確定圓心角，即可求解．

（1）過(guò)B點(diǎn)作電子出射速度方向的垂線(xiàn)交y軸于C點(diǎn)，則C點(diǎn)為電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，畫(huà)出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：

由幾何知識(shí)得，設(shè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R

由幾何關(guān)系得：，解得：R=2L

洛倫茲力提供向心力，則有：

聯(lián)立解得：

（2）過(guò)A、O、B三點(diǎn)的圓的圓心在AB連線(xiàn)的中點(diǎn),由幾何關(guān)系可知，為等邊三角形

故AB的長(zhǎng)度也為R=2L，則磁場(chǎng)的半徑為L，故

所以：x軸坐標(biāo) y軸坐標(biāo)為

則點(diǎn)坐標(biāo)為

（3）由圖可知圓心角，則粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間為：

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】如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則

A. b所需向心力最小

B. b、c的周期相同且大于a的周期

C. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

D. c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種，．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）如圖所示是實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，將起始點(diǎn)記為O，并在離O點(diǎn)較遠(yuǎn)的任意點(diǎn)依次選取6個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，分別記為A、B、C、D、E、F，量出與O點(diǎn)的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則在打E點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為_______，在打O點(diǎn)和E點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)的重力勢(shì)能的減少量為_______

（2）在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，主要是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程中存在著阻力的作用，為了測(cè)定阻力大小，可算出（1）問(wèn)中紙帶各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，分別記為v1至v6，并作圖象，如圖③所示，直線(xiàn)斜率為k，則可測(cè)出阻力大小為_______．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的足夠長(zhǎng)的固定斜面處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶正電小物塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始沿斜面向下滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間與速度圖像如圖所示．（已知， ，取重力加速度），則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小物塊下滑的加速度為

B. 小物塊最終將飛離斜面做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C. 小物塊下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒

D. 如小物塊質(zhì)量為，則時(shí)，重力的功率為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A1、A2是兩只完全相同的燈泡，電阻 R的阻值和線(xiàn)圈自感系數(shù) L都較大，自感線(xiàn)圈的直流電阻不計(jì)，初始狀態(tài)開(kāi)關(guān) S斷開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的有

A. 開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)， A1、A2同時(shí)亮

B. 開(kāi)關(guān)S閉合后， A1、A2均逐漸變亮

C. 從開(kāi)關(guān)S閉合到電路穩(wěn)定的過(guò)程中，A1先變亮，后又逐漸變暗直至熄滅

D. 待電路穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，A1、A2立即同時(shí)熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日常生活中，圖甲是手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電原理圖，經(jīng)簡(jiǎn)化后如圖乙所示．設(shè)線(xiàn)圈處于平行于線(xiàn)圈軸線(xiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖丙所示（設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向），虛線(xiàn)框內(nèi)是整流電路，其作用是使流過(guò)電流表的電流方向始終向右，其他影響忽略不計(jì)．已知線(xiàn)圈匝數(shù)n=100匝，線(xiàn)圈面積S=1×10-3m2，電流表示數(shù)為1A，充電電池內(nèi)阻r=0.5Ω，充電電池容量為2000mAh（1mAh=3.6C），設(shè)充電過(guò)程中電流恒定，充電前電池電量為零．求：

（1）在0至0.5×10-2s時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小以及線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向；

（2）充電電池的發(fā)熱功率；

（3）將充電電池電量充滿(mǎn)需要多長(zhǎng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示， 和是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，相距．導(dǎo)軌處在竽直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一根電阻的金屬棒可緊貼導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)．兩塊平行的、導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻，其余電阻忽略不計(jì)．已知當(dāng)金屬棒不動(dòng)時(shí)，質(zhì)量、電荷量的小球以某一速度沿金屬板和的中線(xiàn)射入板間，恰能射出金屬板（取重力加速度）．求：

（1）小球的速度的大�。�

（2）若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn)，則金屬棒的速度大小和方向如何．

（3）若要使小球能從金屬板間射出，求金屬棒速度大小的范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空中有如圖所示矩形區(qū)域，該區(qū)域總高度為2h、總寬度為4h，其中上半部分有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下半部分有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x軸恰為水平分界線(xiàn)，正中心恰為坐標(biāo)原點(diǎn)O．在x=2.5h處有一與x軸垂直的足夠大的光屏（圖中未畫(huà)出）．質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子源源不斷地從下邊界中點(diǎn)P由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速，通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)后射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．粒子間的相互作用和粒子重力均不計(jì)．

(1)若粒子在磁場(chǎng)中恰好不從上邊界射出，求加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；

(2)若加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為(1)中所求E的4倍，求粒子離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域處的坐標(biāo)值；

(3)若將光屏向x軸正方向平移，粒子打在屏上的位置始終不改變，求加速電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E′（E′＜E）的可 能值？

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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)電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線(xiàn)圈(圖中只畫(huà)了1匝)與一個(gè)正方形金屬框abcd連接成閉合回路。圓形金屬線(xiàn)圈的半徑為r1，在線(xiàn)圈里面半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1與時(shí)間t關(guān)系圖線(xiàn)如圖乙所示，圖線(xiàn)與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。正方形金屬框abcd的質(zhì)量為m，每條邊的長(zhǎng)度和阻值分別為L和R，放置于豎直平面內(nèi)，金屬框兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與圓形金屬線(xiàn)圈的兩端點(diǎn)相連，金屬框abcd所在的空間存在有垂直金屬框水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。導(dǎo)線(xiàn)電阻不計(jì)，導(dǎo)線(xiàn)對(duì)a、b點(diǎn)的作用力不計(jì)，重力加速度為g。求t1時(shí)刻

(1)通過(guò)金屬框ab邊的電流方向；

(2)通過(guò)金屬框ab邊的電流大�。�

(3)金屬框所在處勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小。

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