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【題目】如圖所示，某平面內有折線PAQ為磁場的分界線，已知∠A＝90°，AP＝AQ＝L。在折線的兩側分布著方向相反，與平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小均為B�，F有一質量為m、電荷量為＋q的粒子從P點沿PQ方向射出，途經A點到達Q點，不計粒子重力。求粒子初速度v應滿足的條件及粒子從P經A到達Q所需時間的最小值。

【答案】

【解析】

根據運動的對稱性，粒子能從P經A到達Q，運動軌跡如圖所示，

由圖可得：L＝nx

其中x為每次偏轉圓弧對應的弦長，由幾何關系知，偏轉圓弧對應的圓心角為或。

設粒子運動軌跡的半徑為R，由幾何關系可得：2R2＝x2

解得：

又

解得：

當n取奇數時，粒子從P經A到Q過程中圓心角的總和為：

從P經A到Q的總時間為：

當n取偶數時，粒子從P經A到Q過程中圓心角的總和為：

從P經A到Q的總時間為：

綜合上述兩種情況，可得粒子從P經A到達Q所用時間的最小值為：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電粒子進入一固定的正點電荷Q的電場中，沿圖中實線軌跡從a運動到b，a、b兩點到點電荷Q的距離分別為ra、rb（ra＞rb），不計粒子的重力，則可知

r

A.運動粒子帶負電

B.b點的場強小于a點的場強

C.a到b的過程中，電場力對粒子做負功

D.a到b的過程中，粒子動能和電勢能之和減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個氘核(H)與氚核(H)反應生成一個新核同時放出一個中子，并釋放能量.下列說法正確的是(　　)

A. 該核反應為裂變反應

B. 該新核的中子數為2

C. 氘核(H)與氚核(H)是兩種不同元素的原子核

D. 若該核反應釋放的核能為ΔE，真空中光速為c，則反應過程中的質量虧損為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一正方形線圈拉出有界的勻強磁場區(qū)域，v2=2v1，在先后兩種情況下（ ）

A.線圈中的感應電流之比I1：I2=2：1B.通過線圈某一截面的電荷量之比q1：q2=1：2

C.線圈中產生的焦耳熱之比Q1：Q2=1：4D.作用在線圈上的外力大小之比F1：F2=1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以O為圓心、MN為直徑的圓的左半部分內有垂直紙面向里的勻強磁場，三個不計重力、質量相同、帶電量相同的粒子，其中a、b帶正電，c帶負電，均以相同的速率分別沿aO、bO和cO方向垂直于磁場射入磁場區(qū)域，已知bO垂直于MN，aO、cO和bO的夾角都為30°，a、b、c三個粒子從射入磁場到射出磁場所用時間分別為ta、tb、tc，則下列給出的時間關系可能正確的是

A.ta=tb=tcB.ta<tb<tc C.ta=tc<tbD.ta>tc>tb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中( )

A. 運動的平均速度大小為 B. 下滑的位移大小為

C. 產生的焦耳熱為qBLv D. 受到的最大安培力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ，導軌間距為l，軌道所在平面的正方形區(qū)域內存在一有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上．電阻相同、質量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導軌上，甲金屬桿恰好處在磁場的上邊界處，甲、乙相距也為l．在靜止釋放兩金屬桿的同時，對甲施加一沿導軌平面且垂直于甲金屬桿的外力，使甲在沿導軌向下的運動過程中始終以加速度a=gsinθ做勻加速直線運動，金屬桿乙進入磁場時即做勻速運動．

(1) 求金屬桿的電阻R；

(2)若從開始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開磁場的過程中，金屬桿乙中所產生的焦耳熱為Q，求外力F在此過程中所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某實驗小組的同學將一白紙固定在豎直的木板上，取一物塊用一段輕繩系住，并與拴接兩個彈簧測力計的細繩系于一點，將其中一個彈簧測力計的一端固定于P點，用力將另一個彈簧測力計沿水平方向向左拉動，使結點在O點處于靜止狀態(tài)，讀出兩彈簧測力計的讀數，并在白紙上記錄結點O的位置和圖中三段細繩的拉力方向．為了減小實驗誤差應進行多次測量，則每次測量結點__________(填“一定”或“不一定”)到達同一點．由于操作不慎，某次測量時彈簧測力計A的指針略微超過了最大刻度值，則應如何操作？(寫出兩條即可)

①______________________________；

②______________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，△abc中bc=4cm，∠acb＝30°。勻強電場的電場線平行于△abc所在平面，且a、b、c點的電勢分別為3V、-1V、3V。下列說法中正確的是（ ）

A. 電場強度的方向沿ac方向

B. 電場強度的大小為2 V/cm

C. 電子從a點移動到b點，電勢能減少了4 eV

D. 電子從c點移動到b點，電場力做功為4 eV

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