【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有邊長(zhǎng)為L的等邊三角形區(qū)域OPQ，PQ邊與x軸垂直，在三角形區(qū)域以外，均存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形OPQ區(qū)域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)分布�，F(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，粒子重力忽略不計(jì)。

(1)若要使該粒子不出磁場(chǎng)，直接到達(dá)P點(diǎn)，求粒子從O點(diǎn)射入的最小速度的大小和方向；

(2)若粒子從O點(diǎn)以初速度沿y軸正方向射入，能再次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，試畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖并求該粒子從出發(fā)到再次過(guò)O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

【答案】(1) , 方向垂直于OP向上或與y軸正半軸成30°角斜向左上。

(2)

【解析】

(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

當(dāng)初速度v1垂直于OP射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子射入速度最小。由幾何關(guān)系得：

由牛頓第二定律得：

解得：

方向垂直于OP向上或與y軸正半軸成30°角斜向左上。

(2)若粒子從0點(diǎn)以初速度沿y軸正方向射入

由牛頓第二定律得：

解得：

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

粒子從O運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)出磁場(chǎng)進(jìn)入三角形區(qū)域，由幾何關(guān)系得：

圓心角，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

粒子從A到B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子可以回到O點(diǎn)，所用時(shí)間為：

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】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，兩平行金屬板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于圖示位置時(shí)，一帶正電粒子恰好以速度v勻速穿過(guò)兩板．若不計(jì)重力，以下說(shuō)法正確的是 (　　 )

A. 如果將開關(guān)斷開，粒子將繼續(xù)沿直線運(yùn)動(dòng)

B. 保持開關(guān)閉合，將a極板向下移動(dòng)一點(diǎn)，粒子將向下偏轉(zhuǎn)

C. 保持開關(guān)閉合，將滑片P向上滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能從下極板邊緣射出

D. 保持開關(guān)閉合，將滑片P向下滑動(dòng)一點(diǎn)，粒子將可能從下極板邊緣射出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在物理課上開展了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)探究。

(1)為確保小球的初速度沿水平方向的檢查方法是____________。

(2)為了繪制嚴(yán)格的鉛垂線，實(shí)驗(yàn)前通常使用______來(lái)確定。

(3)下列做法中能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的有______。

A．使用密度大、體積小的鋼球

B．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下

D．分析數(shù)據(jù)時(shí)，為了降低空氣阻力的影響選取離起始點(diǎn)近的點(diǎn)

(4)實(shí)驗(yàn)開展前，該同學(xué)建立了如圖所示的直角坐標(biāo)系，請(qǐng)指出：

①圖中明顯存在的錯(cuò)誤：__________________。

②此錯(cuò)誤可能導(dǎo)致其測(cè)量初速度時(shí)比真實(shí)值______（選填“偏小”、“偏大”或“不變”）。

(5)改正了(4)中的錯(cuò)誤后，該同學(xué)重新實(shí)驗(yàn)，得到了如圖所示的閃光照片的一部分，其中每個(gè)網(wǎng)格的邊長(zhǎng)均為，那么該實(shí)驗(yàn)使用的照相機(jī)的頻閃頻率為______。

(6)如圖所示，該同學(xué)改進(jìn)裝置，重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，他將勁度系數(shù)為的彈簧固定在高度為的水平玻璃管內(nèi)，用沾有墨水的剛性小球?qū)椈蓧嚎s長(zhǎng)度后釋放，落到水平桌面的復(fù)寫紙上，若小球的重力為，忽略一切摩擦，請(qǐng)利用以上物理量估計(jì)復(fù)寫紙到玻璃管口的水平距離______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1)某同學(xué)想探究平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，他可通過(guò)________來(lái)探究。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在豎直放置的木板上固定坐標(biāo)紙，讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)，描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡；再以豎直向下為y軸方向，水平為x軸建立直角坐標(biāo)系，測(cè)出軌跡曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（x、y），根據(jù)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，利用公式y=___，求出小球的飛行時(shí)間，再利用公式x=__，求出小球的水平分速度，表達(dá)式為__________。

(2)下面做法中可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是（_______）

A、使用密度大、體積小的鋼球 B、盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦

C、讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下 D、使斜槽末端的切線保持水平

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線,實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn),由此可知(　　)

A.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的加速度小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度

B.帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大

C.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)時(shí)的小,比在P點(diǎn)時(shí)的大

D.帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度

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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的小球a、b之間用輕繩相連，小球a通過(guò)輕桿固定在左側(cè)豎直墻壁上，輕桿與豎直墻壁夾角為30°�，F(xiàn)改變作用在小球b上的外力的大小和方向，輕繩與豎直方向的夾角保持60°不變，則

A. 輕繩上的拉力一定小于mg

B. 外力F的最小值為

C. 輕桿對(duì)小球a作用力的方向不變

D. 輕桿對(duì)小球a的作用力最小值為mg

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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的工件置于水平放置的鋼板C上,二者間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由于光滑導(dǎo)槽A、B的控制,工件只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在使鋼板以速度ν1向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)用力F拉動(dòng)工件(F方向與導(dǎo)槽平行，使其以速度ν2沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng),則F的大小為

A. 等于μmg B. 大于μmg

C. 小于μmg D. 不能確定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為37°的斜面長(zhǎng)L=1.9m，在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度V0=3m/s的速度水平拋出，與此同時(shí)靜止釋放在頂端的滑塊，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后將小球恰好能夠以垂直斜面的方向擊中滑塊。小球和滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）小球從拋出到達(dá)斜面所用時(shí)間；

（2）拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度；

（3）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星。下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度

B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

C. b、c運(yùn)行周期相同，且大于a的運(yùn)行周期

D. b、c受到的萬(wàn)有引力大小相等，且小于a受到的萬(wàn)有引力

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