【題目】如圖所示，在以O1點(diǎn)為圓心、r=0.20m為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，存在著方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0×10—3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）。圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O,右端與一個(gè)足夠大的熒光屏MN相切于x軸上的A點(diǎn)，粒子源中，有帶正電的粒子（比荷為）不斷地由靜止進(jìn)入電壓U=800V的加速電場(chǎng).經(jīng)加速后，沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)區(qū)域，粒子重力不計(jì)。

(1)求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、速度偏離原來(lái)方向的夾角的正切值。

(2)以過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O并垂直于紙面的直線為軸，將該圓形磁場(chǎng)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，求在此過(guò)程中打在熒光屏MN上的粒子到A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。

【答案】（1） （2）0.29m

【解析】（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得

進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力

聯(lián)立解得

設(shè)速度偏離原來(lái)方向的夾角為θ，由幾何關(guān)系得

故速度偏離原來(lái)方向的夾角正切值

（2）以O點(diǎn)為圓心，OA為半徑做圓弧AC交y軸于C點(diǎn)；以C點(diǎn)為圓心，CO為半徑作出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡交弧AC于D點(diǎn)。

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大圓弧弦長(zhǎng)OD＝2r＝0.4 m

由幾何關(guān)系可知

最遠(yuǎn)距離

代入數(shù)據(jù)可得

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，真空中存在空間范圍足夠大的、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在重力和電場(chǎng)力的共同作用下恰能沿場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；

（2）粒子運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)之間的電勢(shì)差。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由一段拋物線AB組成，A點(diǎn)為拋物級(jí)頂點(diǎn)，已知h=0.8m，x=0.8m，重力加速度g取10m/s2一小環(huán)套在軌道上的A點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是

A. 小環(huán)以初速度v0=2m/s從A點(diǎn)水平拋出后，與軌道無(wú)相互作用力

B. 小環(huán)以初速度v0=1m/s從A點(diǎn)水平拋出后，與軌通無(wú)相互作用力

C. 若小環(huán)從A點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而滑下，到達(dá)B點(diǎn)的速度為4m/s

D. 若小環(huán)從A點(diǎn)由靜止因微小擾幼而滑下，到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間為0.4s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 形狀規(guī)則的物體的重心和它的幾何中心是同一位置

B. 書本對(duì)課桌的壓力就是書本的重力

C. 相互接觸的物體之間一定產(chǎn)生彈力作用

D. 書本對(duì)課桌的壓力是書本形變產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在京昆高速公路266km處安裝了一臺(tái)500萬(wàn)像素的固定雷達(dá)測(cè)速儀，可以精準(zhǔn)抓拍超速，以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度．若B為測(cè)速儀，A為汽車，兩者相距355m，此時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由于緊急情況而急剎車，當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)，A恰好停止，且此時(shí)A、B相距335m，已知聲速為340m/s，則汽車剎車過(guò)程中的加速度大小為（　�。�

A. 20m/s2 B. 10m/s2 C. 5m/s2 D. 無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶有等量異種電荷平行金屬板M、N豎直放置，M、N兩板間的距離d=0．5 m�，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10–2 kg、電荷量q=4×10–5 C的帶電小球從兩極板上方的A點(diǎn)以v0=4 m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h=0.2 m；之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的C點(diǎn)，該直線與曲線的末端相切。設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、N之間，不計(jì)空氣阻力，取g=10 m/s2。求：

（1）小球到達(dá)M極板上邊緣B位置時(shí)速度的大小和方向；

（2）M、N兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

（3）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一艘客輪因故障需迅速組織乘客撤離。乘客在甲板上須利用固定的繩索下滑到救援快艇上。繩索與豎直方向的夾角θ＝37°，設(shè)乘客下滑過(guò)程繩索始終伸直且與豎直方向夾角不變。為保證行動(dòng)快捷安全，乘客從靜止開始以4m/s2的加速度下滑至某位置并立即以同樣大小的加速度勻減速下滑，滑至快艇時(shí)乘客速度剛好為零。在乘客開始下滑時(shí)，剛好有位乘客的鑰匙掉了下去，快艇工作人員發(fā)現(xiàn)鑰匙掉入水中后過(guò)了3s乘客滑到快艇上，如圖所示�？焱Ц叨群丸�匙下落時(shí)的空氣阻力不計(jì)，重力加速度取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

(1)求客輪甲板距離水面的高度；

(2)為了加快撤離同時(shí)保證安全，乘客滑至快艇時(shí)的最大速度可以達(dá)到4m/s，乘客仍從靜止開始沿繩索下滑，且下滑的加速度大小仍為4m/s2，求乘客下滑所需最短時(shí)間tc。(計(jì)算結(jié)果可用根號(hào)表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在軸上方存在垂直xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源，可向x軸和x軸上方的各個(gè)方向不斷地發(fā)射速度大小均為v，質(zhì)量為m、帶電量為q的同種帶電粒子。在x軸上距離原點(diǎn)處垂直于x軸放置一個(gè)長(zhǎng)度為、厚度不計(jì)、能接收帶電粒子的薄金屬板P（粒子一旦打在金屬板P上，其速度立即變?yōu)?/span>0）�，F(xiàn)觀察到沿x軸負(fù)方向射出的粒子恰好打的薄金屬板的上端，且速度方向與y軸平行，不計(jì)帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）求被薄金屬板接收的粒子中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)與最短時(shí)間的差值；

（3）若在y軸上另放置一能接收帶電粒子的擋板，使薄金屬板P右側(cè)不能接收到帶電粒子，試確定擋板的最小長(zhǎng)度和放置的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面的輕質(zhì)電梯，電梯的頂端可超過(guò)地球同步衛(wèi)星的高度R（從地心算起）延伸到太空深處，利用這種太空電梯可以低成本發(fā)射及回收人造地球衛(wèi)星，如圖所示。發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過(guò)太空電梯勻速提升到相應(yīng)高度，然后啟動(dòng)推進(jìn)裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去。假設(shè)在某次發(fā)射時(shí)，衛(wèi)星在太空電梯中極其緩慢地上升，上升到某一高度時(shí)意外地和電梯脫離，關(guān)于脫離后衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若在0.80R處脫離，衛(wèi)星將沿直線落向地球

B. 若在0.80R處脫離，衛(wèi)星沿曲線軌道靠近地球

C. 若在R處脫離，衛(wèi)星將沿直線落向地球

D. 若在1.5R處脫離，衛(wèi)星將沿曲線軌道靠近地球

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