【題目】如圖所示，在某空間實(shí)驗(yàn)室中，有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10 T，磁場(chǎng)區(qū)域半徑r＝m，左側(cè)區(qū)域圓心為O1，磁場(chǎng)向里，右側(cè)區(qū)域圓心為O2，磁場(chǎng)向外．兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量m＝3.2×10－26 kg、帶電荷量q＝1.6×10－19 C的某種離子，從左側(cè)區(qū)域邊緣的A點(diǎn)以速度v＝106 m/s正對(duì)O1的方向垂直磁場(chǎng)射入，它將穿越C點(diǎn)后再?gòu)挠覀?cè)區(qū)域穿出．求：

(1) 該離子通過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間；

(2)離子離開(kāi)右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)．

【答案】(1)(2)2 m

【解析】

（1）離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在左右兩區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡是對(duì)稱的，如圖所示，設(shè)軌跡半徑為R，圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T。

由牛頓第二定律

又：

聯(lián)立①②得：

將已知代入③得R＝2m

由軌跡圖知：，即

則全段軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

聯(lián)立④⑥并代入已知得

（2）在圖中過(guò)向作垂線，聯(lián)立軌跡對(duì)稱關(guān)系側(cè)移距離

將已知代入得

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】如圖俯視圖所示，質(zhì)量分布均勻的總質(zhì)量為M、邊長(zhǎng)為L的正方形導(dǎo)體線框ACDE處于某一水平面內(nèi)離地面足夠高。在時(shí)刻圖示位置以速度將線框水平向右拋入寬度為L、間距也為L的間隔型磁場(chǎng)區(qū)域區(qū)域足夠?qū)拸V；該區(qū)域內(nèi)存在磁場(chǎng)的地方磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為若線框ACDE在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中都保持水平狀態(tài)，每條邊的電阻均為R，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

時(shí)刻線框CD邊上的電勢(shì)差；

時(shí)刻線框加速度a的大�。�

若線框在時(shí)間內(nèi)的位移大小為s，求時(shí)刻線框水平速度v的大小設(shè)時(shí)刻線框的水平速度大于0，為已知量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某一電阻Rx的阻值，他們先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，測(cè)量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進(jìn)一步精確測(cè)量該電阻，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有以下器材：

A.電流表(量程15mA，內(nèi)阻未知)

B.電流表(量程0.6A，內(nèi)阻未知)

C.電阻箱(0～99.99Ω)

D.電阻箱(0～999.9Ω)

E.電源(電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1Ω)

F.單刀單擲開(kāi)關(guān)2只

G.導(dǎo)線若干

甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖并連接好實(shí)驗(yàn)器材，按照如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

a.先將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電阻箱有合適的阻值R1，此時(shí)電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)且示數(shù)為I；

b.保持開(kāi)關(guān)S1閉合，再閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2，使電流表的示數(shù)仍為I。

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知，電流表應(yīng)選擇_______，電阻箱應(yīng)選擇_________（選填器材前的字母）

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，待測(cè)電阻Rx=________________（用步驟中所測(cè)得的物理量表示）。

(2)同學(xué)乙認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻RA=2.0Ω，閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象如圖乙所示，由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=______Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年1月，出現(xiàn)在中國(guó)海軍坦克登陸艦上的電磁軌道炮在全球“刷屏”，這是電磁軌道炮全球首次實(shí)現(xiàn)艦載測(cè)試。如圖所示為電磁炮的簡(jiǎn)化原理示意圖，它由兩條水平放置的平行光滑長(zhǎng)直軌道組成。軌道間放置一個(gè)導(dǎo)體滑塊作為彈頭。當(dāng)電流從一條軌道流入，經(jīng)彈頭從另一條軌道流回時(shí)，在兩軌道間產(chǎn)生磁場(chǎng)，彈頭就在安培力推動(dòng)下以很大的速度射出去。不計(jì)空氣阻力，將該過(guò)程中安培力近似處理為恒力，為了使彈丸獲得更大的速度，可適當(dāng)(　 　)

A. 減小平行軌道間距

B. 減小軌道中的電流

C. 增大軌道的長(zhǎng)度

D. 增大彈丸的質(zhì)量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處沿－x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿＋y方向飛出．已知粒子在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求：

（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷．

（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?/span>B′，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了120°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想交變電流表A1與理想變壓器原線圈相連，副線圈中有、、、交變電流表A2和開(kāi)關(guān)s。初始開(kāi)關(guān)s斷開(kāi)，原線圈接穩(wěn)定的交變電壓，下列說(shuō)法正確的是　　

A. s閉合，A1示數(shù)增大 B. s閉合，A2示數(shù)增大

C. s閉合，消耗的功率減小 D. s閉合，變壓器輸出功率增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f，加速電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋e，在加速器中被加速．不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速α粒子

B. 加速的粒子獲得的最大動(dòng)能隨加速電壓U的增大而增大

C. 質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)2πRf

D. 質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 ∶1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)．當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態(tài)．為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向?yàn)?/span>( )

A. mgtan θ/IL，豎直向上 B. mgtan θ/IL ，豎直向下

C. mgsin θ/IL，平行懸線向下 D. mgsin θ/IL ，平行懸線向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體套在足夠長(zhǎng)的固定傾斜直桿上，并用彈性繩連接于O點(diǎn)．桿與水平方向的夾角為θ，桿上C點(diǎn)位于O點(diǎn)的正下方．物體與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tan θ.物體在A點(diǎn)時(shí)，繩水平且處于原長(zhǎng)狀態(tài)．將物體從A點(diǎn)由靜止釋放，則物體(　　)

A. 到C點(diǎn)時(shí)，速度可能為0

B. 到C點(diǎn)時(shí)，加速度可能為0

C. 下滑過(guò)程中加速度先減小后增大

D. 可以再次回到A點(diǎn)

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同步練習(xí)冊(cè)答案