【題目】如圖，A、C兩點分別位于x軸和y軸上，∠OCA=30°，OA的長度為L。在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場。已知粒子從某點射入時，恰好垂直于OC邊射出磁場，且粒子在磁場中運動的時間為t0。不計重力。

（1）求磁場的磁感應(yīng)強度的大��；

（2）若粒子先后從兩不同點以相同的速度射入磁場，恰好從OC邊上的同一點射出磁場，求該粒子這兩次在磁場中運動的時間之和；

（3）若粒子從某點射入磁場后，其運動軌跡與AC邊相切，且在磁場內(nèi)運動的時間為，求粒子此次入射速度的大小。

【答案】（1） （2）2t0 （3）

【解析】（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，在時間t0內(nèi)其速度方向改變了90°，故其周期T=4t0①

設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B，粒子速度為v，圓周運動的半徑為r。由洛倫茲力公式和牛頓定律得

②

勻速圓周運動的速度滿足③

聯(lián)立①②③式得④

（2）設(shè)粒子從OA邊兩個不同位置射入磁場，能從OC邊上的同一點P射出磁場，粒子在磁場中運動的軌跡如圖（a）所示。設(shè)兩軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為θ1和θ2。由幾何關(guān)系有θ1=180°–θ2⑤

粒子兩次在磁場中運動的時間分別為t1與t2，則t1+t2==2t0⑥

（3）如圖（b），由題給條件可知，該粒子在磁場區(qū)域中的軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為150°。設(shè)O'為圓弧的圓心，圓弧的半徑為r0，圓弧與AC相切與B點，從D點射出磁場，由幾何關(guān)系和題給條件可知，此時有∠OO'D=∠BO'A=30°⑦

r0cos∠OO'D+=L⑧

設(shè)粒子此次入射速度的大小為v0，由圓周運動規(guī)律⑨

聯(lián)立①⑦⑧⑨式得⑩

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物快，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。

（1）試驗中涉及下列操作步驟：

①把紙帶向左拉直

②松手釋放物塊

③接通打點計時器電源

④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量

上述步驟正確的操作順序是__________（填入代表步驟的序號）。

（2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果。打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的試驗中物塊脫離彈簧時的速度為_______m/s。比較兩紙帶可知，_________（填“M”或“L”）紙帶對應(yīng)的試驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，波速均為υ=0.4m/s，波源的振幅均為A=2cm．如圖所示為t=0時刻兩列波的圖象，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點恰好開始振動．質(zhì)點M的平衡位置位于x=0.5m處．求：

①兩列波相遇的時刻t為多少？

②當t=1.875s時質(zhì)點M的位移為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖。整個雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平臺BC和著陸雪道CD組成，AB與BC平滑連接。運動員從助滑雪道AB上由靜止開始在重力作用下下滑，滑到C點后水平飛出，落到CD上的F點。E是運動軌跡上的某一點，在該點運動員的速度方向與軌道CD平行，E′點是E點在斜面上的垂直投影。設(shè)運動員從C到E與從E到F的運動時間分別為tCE和tEF。不計飛行中的空氣阻力，下面說法或結(jié)論正確的是（ ）

A．運動員在F點的速度方向與從C點飛出時的速度大小無關(guān)

B．tCE∶tEF＝1∶1

C．CE′∶E′F可能等于1∶3

D．CE′∶E′F可能等于1∶2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一人造衛(wèi)星正從近地軌道1向高軌道3躍遷。在近地點A處點火加速后，沿橢圓形軌道向遠地點B運行，在遠地點B處點火加速后，進入高軌道3。正確的有

A. 衛(wèi)星從A到B的過程，萬有引力做負功，引力勢能增加

B. 衛(wèi)星從A到B的過程，機械能不變，萬有引力也不做功

C. 衛(wèi)星在由軌道1向軌道2轉(zhuǎn)移的兩軌道切點A處動能不變

D. 同一衛(wèi)星在1、3兩軌道相比，1處的動能大、機械能小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，是一個質(zhì)量為、邊長為由均勻?qū)Ь�組成的正方形閉合線框，線框電阻為；是由同種材料繞成的邊長仍為正方形閉合線框，但繞制線框的導(dǎo)線半徑是線框所用導(dǎo)線半徑的倍。線框從高度處靜止自由下落進入一個寬度為（）的勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度變化規(guī)律如圖2所示，圖中與均為已知值。線框在時刻恰好完全進入磁場區(qū)域，并在時段內(nèi)以速度觸及磁場區(qū)域下邊界。不計空氣阻力對線框運動的影響，重力加速度為。

求：（1）線框在時刻的動能；

（2）線框從進入磁場到觸及磁場下邊界的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若、線框同時從同一高度靜止落入磁場，它們恰好完全進入磁場區(qū)域所需的時間比值大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，均勻電阻絲做成的單匝正方形線框abcd邊長L=0．4m，總電阻為R=4Ω，置于方向豎直向下勻強磁場中，磁場磁感應(yīng)強度為B=T�，F(xiàn)讓線框繞水平軸OO′順時針勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω=10π rad/s（取π≈3）。求：

（1）線框中的最大感應(yīng)電動勢；

（2）線框由圖示的水平位置轉(zhuǎn)過的過程中，線框中的平均感應(yīng)電動勢和通過ab邊的電荷量；

（3）線框轉(zhuǎn)動一周的過程中ab邊產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。

（1）本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。

（2）下列不必要的實驗要求是_________。（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）

A．應(yīng)測量重物M所受的重力

B．彈簧測力計應(yīng)在使用前校零

C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行

D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置

（3）某次實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請您提出兩個解決辦法。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用下圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

①為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的 。

A．動能變化量與勢能變化量

B．速度變化量和勢能變化量

C．速度變化量和高度變化量

②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是 。

A．交流電源 B．刻度尺 C．天平（含砝碼）

③實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量＝ ，動能變化量＝ 。

④ 大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是 。

A．利用公式計算重物速度

B．利用公式計算重物速度

C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D．沒有采用多次實驗取平均值的方法

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