【題目】如圖所示，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．在ad邊中點(diǎn)O的粒子源，在t=0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與Od的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)．已知沿Od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，ab=1.5L，bc= L，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T；
（2）粒子的比荷 ；
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．

【答案】
（1）解：初速度沿Od方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1，其圓心為θ，

由幾何關(guān)系有： ，

所以：θ=60°，

，

解得：T=6t0

答：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T為6t0；


（2）解：粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，根據(jù)牛頓第二定律得：

所以：

解得

答：粒子的比荷 為 ；


（3）解：如圖2所示，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦Ob= ，圓軌跡的半徑為L(zhǎng)，

所以：Ob弦對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間 ．

答：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為2t0．


【解析】（1、2）根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角，結(jié)合粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出運(yùn)動(dòng)的周期，根據(jù)周期公式求出粒子的比荷．（3）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦為ob，結(jié)合幾何關(guān)系求出圓心角，從而得出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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】如圖一個(gè)盛水的容器固定在一個(gè)小車上，在容器中分別系著一個(gè)鐵球和一個(gè)乒乓球。容器中的水和鐵球、乒乓球一起向左勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（以小車為參考系） （ ）

A. 當(dāng)容器隨小車突然向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球向右，乒乓球向右

B. 當(dāng)容器隨小車突然向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球向右，乒乓球向左

C. 當(dāng)容器隨小車突然向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球向左，乒乓球向右

D. 當(dāng)容器隨小車突然向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵球向左，乒乓球向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】科技日?qǐng)?bào)北京2016年10月17日電，記者從北京航天飛行控制中心獲悉，目前，神舟十一號(hào)載人飛船工況正常，航天員狀態(tài)良好。據(jù)北京航天飛行控制中心副總工程師孫軍介紹，為牽引飛船追趕萬(wàn)里之外的天宮二號(hào)，中心需要對(duì)飛船進(jìn)行5次遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制。經(jīng)過(guò)5次遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制之后，飛船將到達(dá)天宮二號(hào)后下方52公里左右的位置，兩個(gè)航天器建立空空通信，轉(zhuǎn)入到自主控制段。最終，天宮二號(hào)將與神舟十一號(hào)載人飛船在距地面393公里的軌道高度交會(huì)對(duì)接，這與未來(lái)空間站的軌道高度基本相同。由此消息對(duì)比您對(duì)“神舟十一號(hào)”與“地球同步衛(wèi)星”的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A. 神舟十一號(hào)載人飛船轉(zhuǎn)入到自主控制前應(yīng)與天宮二號(hào)在同一軌道上

B. 神舟十一號(hào)載人飛船在393公里圓軌道上運(yùn)行時(shí)的周期一定小于地球同步衛(wèi)星的周期

C. 神舟十一號(hào)載人飛船在393公里圓軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能一定小于地球同步衛(wèi)星的機(jī)械能

D. 神舟十一號(hào)載人飛船在393公里圓軌道上運(yùn)行時(shí)拉力器、天平、溫度計(jì)都可以正常使用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A. 發(fā)生β衰變時(shí)，原子核發(fā)出電子，說(shuō)明電子是原子核的組成部分

B. α粒子的散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)模型，還可確定各種元素原子核的電荷數(shù)

C. 鈾核裂變的核反應(yīng)方程可能是

D. 組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越大，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)尋找碰撞中的不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置C由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次，圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P，為未放被碰小球B時(shí)A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)．若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。

（1）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答：_____(填選項(xiàng)號(hào))．

A．水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B．A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C．測(cè)量A球或B球的直徑

D．測(cè)量A球和B球的質(zhì)量

E．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

（2）碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_____cm

（3）下列有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是____。

A．選擇大小一樣且入射小球A的質(zhì)量必須大于被碰小球B的質(zhì)量；

B．斜槽PQ和水平槽QR必須光滑且水平槽QR末端應(yīng)水平；

C．入射小球A每次都必須從同一位置以相同的初速度釋放；

（4）若A球和B球的質(zhì)量分別為MA、MB ，寫(xiě)出探究碰撞中的不變量的表達(dá)式__________________。（用MA、MB、OM、ON、OP，表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=（2+0.2t）T，定值電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，求：

（1）回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；
（2）回路中電流的大小和方向；
（3）a、b兩點(diǎn)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,兩個(gè)人利用機(jī)械裝置提升相同的重物。已知重物勻速上升,相同的時(shí)間內(nèi)兩重物提升的高度相同。不考慮滑輪的質(zhì)量及摩擦,在重物上升的過(guò)程中人拉力的作用點(diǎn)保持不變,則(θ一直小于30度)則( )

A. 站在地面的人比站在二樓的人省力

B. 站在地面的人對(duì)繩的拉力越來(lái)越大

C. 站在二樓的人對(duì)繩的拉力越來(lái)越大

D. 同一時(shí)刻,二樓的人對(duì)繩拉力的功率小于地面的人對(duì)繩拉力的功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩車在同一直線上向右勻速運(yùn)動(dòng)，B車在A車前，A車的速度大小為V1=8m/s， B車的速度大小為V2=20m/s，如圖所示。當(dāng)A、B兩車相距x0=28m時(shí)，B車因前方突發(fā)情況緊急剎車（已知?jiǎng)x車過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)），加速度大小為a=2m/s2，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：（1）A車追上B車之前，兩者相距的最大距離。（2）A車追上B車所用的時(shí)間。（3）從安全行駛的角度考慮，為避免兩車相撞，在題設(shè)條件下，A車在B車剎車的同時(shí)也應(yīng)剎車的最小加速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行邊界間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，兩邊界的間距為, 上有一粒子源，可在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向向磁場(chǎng)中射入質(zhì)量均為、電荷量均為的粒子，粒子射入磁場(chǎng)的速度大小 ,不計(jì)粒子的重力，則粒子能從邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度與能從邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度之比為（ ）

A. 1 ：1

B. 2 ：3

C. ：2

D. ：3

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