【題目】如圖甲所示，在兩塊長為L、間距為L、水平固定的平行金屬板之間，存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)將下板接地，讓質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子流從兩板左端連線的中點(diǎn)O以初速度v0水平向右射入板間，粒子恰好打到下板的中點(diǎn)。若撤去平行板間的磁場，使上板的電勢隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則t＝0時刻，從0點(diǎn)射入的粒子P經(jīng)時間（未知量）恰好從下板右邊緣射出。設(shè)粒子打到板上均被板吸收，粒子的重力及粒子間的作用力均不計。

（1）求兩板間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

（2）若兩板右側(cè)存在一定寬度的、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，為了使t＝0時刻射入的粒子P經(jīng)過右側(cè)磁場偏轉(zhuǎn)后在電場變化的第一個周期內(nèi)能夠回到0點(diǎn)，求右側(cè)磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件和電場周期T的最小值Tmin。

【答案】（1） （2） ；

【解析】（1）設(shè)粒子在兩板間做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R1．由洛倫茲力提供向心力有：

根據(jù)幾何關(guān)系有：

解得：

（2）粒子P從O點(diǎn)運(yùn)動到下板右邊緣的過程，有：

解得：

設(shè)合速度為v．與豎直方向的夾角為，則tan＝，即

粒子P在兩板的右側(cè)勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)做圓周運(yùn)動的半徑為R2，有：

解得：

右側(cè)磁場沿初速度方向的寬度成滿足的條件為：

由于粒子P從O點(diǎn)運(yùn)動到下板右邊緣的過程與從上板右邊緣運(yùn)動到0點(diǎn)的過程，運(yùn)動軌跡關(guān)于兩板間的中心線是上下對稱的，這兩個運(yùn)動過程經(jīng)歷的時間相等。有：

解得：

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】環(huán)型對撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置，如圖所示，比荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動，然后在碰撞區(qū)迎面相撞，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是( )

A. 所加的勻強(qiáng)磁場的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向里

B. 若加速電壓一定，離子的比荷 越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B小

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定時，比荷相同的離子加速后，質(zhì)量大的離子動能小

D. 對于給定的正、負(fù)離子，加速電壓U越大，離子在環(huán)狀空腔磁場中的運(yùn)動時間越長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器兩個極板為A、B，B板接地，A板帶有電荷量+Q，板間電場有固定點(diǎn)P，若將B板固定，A板下移些，或者將A板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是

A. A板下移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢升高

B. A板下移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢不變

C. B板上移時，P 點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢降低

D. B板上移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度減小，P點(diǎn)電勢降低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為0.3m的平行導(dǎo)軌所在平面與水平面之間的夾角為，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直平行導(dǎo)軌斜面向上，大小隨時間變化的規(guī)律為B＝（2＋2t）T。將一根長為0.3m、質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒中通有大小為1A、方向從a向b的電流。t＝0和t＝2S時刻，導(dǎo)體棒剛好都能處于靜止?fàn)顟B(tài)。取g＝l0m/s2。則

A. 平行導(dǎo)軌斜面傾角＝30°

B. 導(dǎo)體棒對平行導(dǎo)軌斜面的壓力為1N

C. 導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌斜面間的最大靜摩擦力為0.6N

D. 在t＝1s時，導(dǎo)體棒所受的摩擦力為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左右邊界分別為，的勻強(qiáng)磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，一個質(zhì)量為m.電荷量大小為q的微觀粒子，沿與左邊界成方向以速度垂直射入磁場。不計粒子重力，欲使粒子不從邊界射出，的最大值可能是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假設(shè)空間某一靜電場的電勢隨x變化情況如圖所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是（ ）

A. 空間各點(diǎn)場強(qiáng)的方向均與x軸垂直

B. 某電荷僅在電場力作用下沿x軸從0移到x1的過程中，做勻加速直線運(yùn)動

C. 負(fù)電荷沿x軸從x4移到x5的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加

D. 正電荷沿x軸從x2移到x3的過程中，電場力做正功，電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動。小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖像如乙圖所示。則（ ）

A. v2=c時，小球?qū)U的彈力方向向下

B. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>

C. 小球的質(zhì)量為

D. v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國際雪聯(lián)自由式滑雪空中技巧世界杯賽在我國國家體育場舉行。如圖所示，比賽場地由出發(fā)區(qū)AB、助滑坡BC、第一過渡區(qū)CD、跳臺DE、第二過渡區(qū)EF、著陸坡FG和終點(diǎn)區(qū)GH組成，第一過渡區(qū)的最低點(diǎn)和終點(diǎn)區(qū)在同一水平地面上，出發(fā)區(qū)距地面的高度hB=8.4m，跳臺最高點(diǎn)E和著陸坡最高點(diǎn)F離地面的高度均為h0=4.0m，著陸坡坡度為θ=37°。運(yùn)動員從助滑坡頂端B由靜止滑下，離開跳臺在空中完成預(yù)定動作后到達(dá)F點(diǎn)正上方（不考慮運(yùn)動員完成動作所引起的能量變化），此時速度v=4.0m/s，方向水平。若第一過渡區(qū)是半徑R=42m的圓弧滑道，運(yùn)動員連同滑雪板的總質(zhì)量m=100kg，分析以下問題可將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，取重力加速度g=10m/s2，不計滑道和空氣的阻力。求：

（1）運(yùn)動員到達(dá)第一過渡區(qū)CD最低點(diǎn)時受到支持力FN的大�。�

（2）運(yùn)動員著陸時的速度大小v1。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有一正方形ABCD，M、N分別是AB和CD的中點(diǎn)，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別固定電荷量為+Q、-Q的等量異種點(diǎn)電荷，下列說法中錯誤的是

A. 將試探電荷-q從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力做正功，試探電荷-q的電勢能減少

B. 將試探電荷+q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力不做功，試探電荷+q的電勢能不變

C. C、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

D. N點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向平行于AB且跟MN垂直

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