1.如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個質(zhì)量為m的帶電粒子從磁場的邊緣A點(diǎn)以速度v沿半徑AO方向射入磁場,該粒子飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了600角,不計(jì)該粒子的重力.求:
(1)該帶電粒子所帶的電荷量q;
(2)該粒子在磁場中運(yùn)動所用時間t.

分析 (1)根據(jù)題意畫出對應(yīng)的運(yùn)動軌跡,再由洛倫茲力充當(dāng)向心力可求得電荷量q;
(2)根據(jù)圓周運(yùn)動軌律求出對應(yīng)的周期表達(dá)式,再由幾何關(guān)系求出圓心角,由t=$\frac{θ}{360}T$可求得對應(yīng)的時間.

解答 解:(1)如圖畫出帶電粒子運(yùn)動的軌跡圖,設(shè)其半徑為R,有幾何關(guān)系可得:R=rtan30° 
洛倫茲力提供向心力得:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得:q=$\frac{\sqrt{3}mv}{Br}$
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期:T=$\frac{2πR}{v}$
粒子軌跡所對的圓心角是60°,則粒子磁場中運(yùn)動的時間:t=$\frac{T}{6}$
解得:t=$\frac{\sqrt{3}πr}{9v}$
答:(1)該帶電粒子所帶的電荷量q為$\frac{\sqrt{3}mv}{Br}$
(2)該粒子在磁場中運(yùn)動所用時間t為$\frac{\sqrt{3}πr}{9v}$

點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動,本題要根據(jù)題意注意明確運(yùn)動軌跡的確定,明確粒子運(yùn)動的圓心和半徑,再由洛倫茲力充當(dāng)向心力進(jìn)行分析求解;注意確定圓心角,從而明確運(yùn)動時間.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,傾角為α的光滑斜面體上有一個小球被平行于斜面的細(xì)繩系于斜面上,斜面體放在水平面上.已知斜面體和小球組成的裝置可沿水平方向向左或向右做直線運(yùn)動.重力加速度為g,求:
(1)要使小球?qū)π泵媲o壓力時斜面體運(yùn)動的加速度a1;
(2)要使小球?qū)?xì)繩恰無拉力時斜面體運(yùn)動的加速度a2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是( 。
A.釋放紙帶的同時,接通電源
B.紙帶上打點(diǎn)密集說明,紙帶運(yùn)動速度較大
C.先接通電源,后釋放紙帶
D.利用打出的紙帶可準(zhǔn)確求出某點(diǎn)時紙帶的瞬時速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖1所示為“探究加速度與物體受力及質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.圖中A為小車,B為裝有砝碼的托盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車后面所拖的紙帶穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時器,打點(diǎn)計(jì)時器接50HZ交流電.小車的質(zhì)量為M,托盤及砝碼的質(zhì)量為m.
(1)下列說法正確的是CD.
A.長木板C必須保持水平
B.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.實(shí)驗(yàn)中m應(yīng)遠(yuǎn)小于M
D.作a-$\frac{1}{m}$圖象便于得出加速度與質(zhì)量關(guān)系
(2)實(shí)驗(yàn)時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,它測量得到a-F圖象,可能是圖2中的圖線丙(選填“甲、乙、丙”)
(3)圖3為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶上標(biāo)出了所選的四個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出,由此可求得小車的加速度的大小是0.82m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.用如圖1所示的裝置研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,帶滑輪的長木板和彈簧測力計(jì)均水平固定.

①實(shí)驗(yàn)時,下列操作或注意事項(xiàng)中不必要的是bd
a.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)
b.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
c.改變砂和砂桶質(zhì)量,打出幾條紙帶
d.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
②以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),以加速度a為縱坐標(biāo),圖2畫出的a-F圖象可能正確的是a
③若測出a-F圖象的斜率為k后,則小車的質(zhì)量為$\frac{2}{k}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某一長直的賽道上,有一兩F1賽車前方200m有一安全車正以10m/s的速度勻速前進(jìn),此時賽車從靜止出發(fā)以2m/s2的加速度追趕,試求:
(1)賽車出發(fā)3s末瞬時速度大?
(2)賽車追上安全車之前兩車相距的最遠(yuǎn)距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.在電磁學(xué)發(fā)展過程中,許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn),下列說法正確的是( 。
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng);法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.美國物理學(xué)家楞次指出了感應(yīng)電流磁場與引起感應(yīng)電流磁場磁通量變化的關(guān)系
C.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律;密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值
D.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律;洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系“的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)步驟,下列說法正確的是D.
A.每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車,后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量應(yīng)約等于小車A的質(zhì)量
D.在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作a-$\frac{1}{{m}_{A}}$圖象
(2)在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到了一條紙帶如圖2所示,選擇了A、B、C、D、E作為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個計(jì)
數(shù)點(diǎn)間還有4個計(jì)時點(diǎn)沒有標(biāo)出,其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm,電源頻率為50Hz,可以計(jì)算出小車的加速度大小是0.62m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)某同學(xué)將木板右端適當(dāng)墊高,其目的是平衡摩擦力.如果長木板的右端墊得不夠高,木板傾角過小,用a表示小車的加速度,F(xiàn)表示細(xì)線作用于小車的拉力,他會出的a-F關(guān)系圖象可能是B.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法正確的是(  )
A.速度變化越快,加速度就越大
B.速度變化越大,加速度就越大
C.加速度方向保持不變,速度方向一定保持不變
D.加速度大小不斷變小,速度大小可能不斷增大

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