【題目】如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，場(chǎng)區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長(zhǎng)。緊挨著電場(chǎng)的是垂直于紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B。一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場(chǎng)的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間穿過(guò)中間磁場(chǎng)，進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回到電場(chǎng)的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場(chǎng)區(qū)的分界面。求：

（1）中間場(chǎng)區(qū)的寬度d；

（2）粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tab；

（3）當(dāng)粒子第n次返回電場(chǎng)的MN邊界時(shí)與出發(fā)點(diǎn)之間的距離Sn。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

粒子從a點(diǎn)出發(fā)，在電場(chǎng)中加速和在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，回到MN上的b點(diǎn)，軌跡如圖所示。

（1）粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有

解得：

由

知粒子在中間磁場(chǎng)通過(guò)的圓弧所對(duì)的圓心角為α=30°。

在中間磁場(chǎng)勻速圓周

由幾何關(guān)系知

聯(lián)立解得：

（2）粒子在右邊磁場(chǎng)圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角β＝120°，則：

粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)：

由對(duì)稱性知

（3）由軌跡圖得：

再由周期性可得：

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】如圖所示是簡(jiǎn)化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開關(guān)S與不同接點(diǎn)連接，就組成不同的電表，下面是幾位同學(xué)對(duì)這一問題的議論，請(qǐng)你判斷他們中的正確說(shuō)法是 （ ）

A、S與1、2連接時(shí)，多用電表就成了電流表，且前者量程較大

B、S與3、4連接時(shí)，多用表就成了歐姆表，且A 接線柱為紅表筆

C、S與5、6連接時(shí)，多用表就成了電壓表，且前者量程較小

D、S與5、6連接時(shí)，多用表就成了電壓表，且前者量程較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線圈的匝數(shù)N=100，邊長(zhǎng)ab="1.0" m、bc="0.5" m，電阻r=2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0 ~1 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T。在1~5 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到-0.2T，取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求：

（1）0.5s 時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感應(yīng)電流的方向；

（2）在1~5s內(nèi)通過(guò)線圈的電荷量q；

（3）在0~5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（10分）用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約2Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)主要步驟：

（�。⿲⒒瑒�(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；

（ⅱ）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；

（ⅲ）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U—I圖線（U、I都用國(guó)際單位）；

（ⅳ）求出U—I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問題：

（1）電壓表最好選用______；電流表最好選用______。

A．電壓表（0-3V，內(nèi)阻約15kΩ） B．電壓表（0-3V，內(nèi)阻約3kΩ）

C．電流表（0-200mA，內(nèi)阻約2Ω） D．電流表（0-30mA，內(nèi)阻約2Ω）

（2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是______。

A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱

B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱

C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

（3）選用k、a、R1、R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______，r=______，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明用電學(xué)方法測(cè)量電線的長(zhǎng)度，首先小明測(cè)得電線銅芯的直徑為1.00mm，估計(jì)其長(zhǎng)度不超過(guò)50m，（已知銅的電阻率為Ωm），現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材：①量程為3V、內(nèi)阻約為3KΩ的電壓表；②量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表；③阻值為0-2Ω的滑動(dòng)變阻器；④內(nèi)阻可忽略，輸出電壓為3V的電源；⑤阻值為R0=4.30Ω的定值電阻，開關(guān)和導(dǎo)線若干小明采用伏安法測(cè)量電線電阻，正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表的示數(shù)從0開始增加，當(dāng)示數(shù)為0.5A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖1所示讀數(shù)為_______V，根據(jù)小明測(cè)量的信息，圖2中P點(diǎn)應(yīng)該______（選填“接a”、“接b”、 “接c”或“不接”）q點(diǎn)應(yīng)該______ （選填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”），小明測(cè)得的電線長(zhǎng)度為____________m。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了進(jìn)一步提高回旋加速器的能量，科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦過(guò)程中，離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)。

扇形聚焦磁場(chǎng)分布的簡(jiǎn)化圖如圖所示，圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個(gè)扇形區(qū)域，其中三個(gè)為峰區(qū)，三個(gè)為谷區(qū)，峰區(qū)和谷區(qū)相間分布。峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，谷區(qū)內(nèi)沒有磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉(zhuǎn)，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示。

（1）求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針；

（2）求軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ，及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T；

（3）在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B' ，新的閉合平衡軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)的圓心角θ變?yōu)?/span>90°，求B'和B的關(guān)系。已知：sin（α±β ）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子以速度v從MN線上的O點(diǎn)垂直電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)。粒子第一次到MN邊界線，并從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)。已知粒子帶電量為q，質(zhì)量為m，O、P之間的距離為L，勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（2）粒子從O點(diǎn)開始到第四次到達(dá)MN邊界線的總時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l，第一四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子在0~3t時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）．

已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)，刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)．上述m、q、l、l0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）

（1）求電壓U的大�。�

（2）求時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．

（3）何時(shí)把兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？求此最短時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列結(jié)論正確的是（ ）

A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為4Hz

B.在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是20cm

C.在第5s末，質(zhì)點(diǎn)的速度為零，加速度最大

D.在t＝1.5s和t＝4.5s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度方向和速度方向都相同

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同步練習(xí)冊(cè)答案