如圖所示，在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直檔板，其上有一小孔P，OP=0.5m．現(xiàn)有一質(zhì)量m=4×10-20kg，帶電量q=+2×10-14C的粒子，從小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感應(yīng)強度B=0.2T、方向垂直紙面向外的一圓形磁場區(qū)域．且在飛出磁場區(qū)域后能垂直打在OA面上，粒子重力不計．
求：
（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；
（2）粒子在磁場中運動的時間；
（3）圓形磁場區(qū)域的最小半徑．
精英家教網(wǎng)

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（1）粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得
    qvB=m
v20
r

得，軌跡半徑為 r=
mv0
qB
=0.3m，周期為 T=
2πr
v0
=
2πm
qB

（2）畫出粒子運動的軌跡如圖，由幾何知識得到軌跡對應(yīng)的圓心角θ=60°，則粒子在磁場中運動的時間為
   t=
θ
2π
T=
1
6
T=
πm
3qB
=
π
3
×10-5s
（3）當粒子的軌跡圓正好以PQ為直徑時，圓形磁場區(qū)域的半徑最小，根據(jù)幾何知識得知，PQ=r，則磁場最小的半徑為Rmin=
r
2
=0.15m
答：
（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑為0.3m；
（2）粒子在磁場中運動的時間是
π
3
×10-5s；
（3）圓形磁場區(qū)域的最小半徑是0.15m．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和變阻器．電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1.0Ω一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計）．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：
（1）金屬棒所受到的安培力；
（2）通過金屬棒的電流；
（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為θ的光滑固定斜面上，勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個輕彈簧平行于斜面懸掛著，k1在上 k2在下，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物，現(xiàn)用力F（未知）沿斜面向上緩慢推動m2，當兩彈簧的總長等于兩彈簧的原長之和時，
求：（1）k1輕彈簧的形變量
（2）m1上移的距離
（3）推力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，放置兩條寬L=0.5m的平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿ab，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=0.3Ω，金屬桿與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N，磁場方向垂直軌道所在平面，B=0.8T．金屬桿ab的電阻為0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計．欲使桿的軌道上保持靜止，滑動變阻器的電阻的取值范圍多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在傾角為30°的斜面上，由A點水平拋出一個物體，落在斜面上的B點處，A與B兩點間距離是10m，（ 取g=10m/s2）求：
（1）物體飛行的水平距離；
（2）物體在空中飛行的時間；
（3）初速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向與斜面垂直，兩磁場的寬度MJ和JG均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過GH進入磁場時，線框恰好以速度v0做勻速直線運動；當ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v做勻速直線運動．則下列說法正確的是（　�。�
A、v=v0
B、線框離開MN的過程中電流方向為adcba
C、當ab邊剛越過JP時，線框加速度的大小為3 gsinθ
D、從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中，線框產(chǎn)生的熱量為2mgLsinθ+
15
32
mv02

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同步練習(xí)冊答案