【題目】如圖所示，在某空間實(shí)驗(yàn)室中，有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．10T，磁場(chǎng)區(qū)域半徑，左側(cè)區(qū)圓心為O1，磁場(chǎng)向里，右側(cè)區(qū)圓心為O2，磁場(chǎng)向外．兩區(qū)域切點(diǎn)為C．今有質(zhì)量m=3．2×10-26kg．帶電荷量q=1．6×10-19C的某種離子，從左側(cè)區(qū)邊緣的A點(diǎn)以速度v=106m/s正對(duì)O1的方向垂直磁場(chǎng)射入，它將穿越C點(diǎn)后再?gòu)挠覀?cè)區(qū)穿出．求：

（1）該離子通過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間．

（2）離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？（側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離

【答案】（1）4．19×10-6s．（2）2m

【解析】試題分析：（1）離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在左右兩區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡是對(duì)稱的，如圖，設(shè)軌跡半徑為R，圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，由牛頓第二定律得，，又因：，聯(lián)立可得，

，解得：R=2m，由軌跡圖知，則θ=30°

所以全段軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

聯(lián)立可解得，t=4．19×10-6s

（2）在圖中過(guò)O2向AO1作垂線，聯(lián)立軌跡對(duì)稱關(guān)系，側(cè)移總距離為d=2rsin2θ=2m

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，鋁質(zhì)的圓筒形管豎直立在水平桌面上，一條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落，然后從管內(nèi)下落到水平桌面上．已知磁鐵下落過(guò)程中不與管壁接觸，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（ ）

A. 磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)

B. 磁鐵在管內(nèi)下落過(guò)程中機(jī)械能守恒

C. 磁鐵在管內(nèi)下落過(guò)程中，鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力

D. 磁鐵在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減少量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角的斜面上，導(dǎo)軌左端接有定值電阻，導(dǎo)軌自身電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，質(zhì)量為，電阻為的金屬棒由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑，如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌寬度，金屬棒下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑的高度為時(shí)，恰好達(dá)到最大速度，求此過(guò)程中：

（）金屬棒受到摩擦力阻力．

（）電阻中產(chǎn)生的熱量．

（）通過(guò)電阻的電量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，先后以速度和勻速把一矩形線框拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且，用、、、表示用速度把線框拉出磁場(chǎng)時(shí)，作用在線框上的力、通過(guò)線框的電流、導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱和通過(guò)導(dǎo)線框的電荷量，用、、、表示用速度把線框拉出磁場(chǎng)時(shí)，作用在線框上的力、通過(guò)線框的電流、導(dǎo)線框產(chǎn)生的熱和通過(guò)導(dǎo)線框的電荷量，則（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的圓心在M（L，0），磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一個(gè)質(zhì)量m電荷量q的帶正電的粒子從第三象限中的Q（-2L，-L）點(diǎn)以速度V0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，從P（2L，0）點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E；

（2）從P點(diǎn)射出時(shí)速度vp的大��；

（3）粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)（如圖2所示），電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0，E>0表示電場(chǎng)方向豎直向上。t=0時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn)。Q為線段N1N2的中點(diǎn)，重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。

（1）求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（2）求電場(chǎng)變化的周期T；

（3）改變寬度d，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域，求T的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2016年 8 月 16 日下午 1 時(shí) 40 分，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研制的“墨子號(hào)”衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進(jìn)入預(yù)定軌道。“墨子號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的一顆量子衛(wèi)星，也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日，我國(guó)的第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在酒泉也成功發(fā)射。9月16日，天宮二號(hào)在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行，如圖所示，A點(diǎn)離地面高度約為380 km，“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號(hào)變軌前后質(zhì)量不變。則下列說(shuō)法正確的是

A. 天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)通過(guò)近地點(diǎn)B的速度最小

B. 天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能

C. 天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期

D. 天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，板間加有恒定電壓；兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向里。金屬板右下方以MN、PQ為上、下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線上。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，以初速度沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入金屬板間，不計(jì)離子的重力。

(1)已知離子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大��；

(2)若撤去板間磁場(chǎng)，已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，方向與水平方向成30°角，求A點(diǎn)離下極板的高度；以及為了使離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后從邊界MP上射出，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件；

(3)在(2)的情形中，粒子從A點(diǎn)射入到從MP射出的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：

（1）下面敘述不正確的是______

A．應(yīng)該用天平稱出物體的質(zhì)量

B．應(yīng)該選用質(zhì)量和密度較大的重物

C．操作時(shí)應(yīng)先放紙帶再通電

D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為220V的直流電源上

（2）如圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)，它們到0點(diǎn)的距離如圖2所示．則由圖中數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)，物體的速度vC=_____m/s；重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量等于_____J，動(dòng)能的增加量等于_____J（取三位有效數(shù)字）

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增量不等于重力勢(shì)能的減少量；造成這種現(xiàn)象的主要原因是 ____

A．選用的重錘質(zhì)量過(guò)大

B．數(shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤

C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確

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