【題目】如圖所示，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅲ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，寬為1.5d，區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1未知，區(qū)域Ⅱ時(shí)無場區(qū)，寬為d．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子從磁場邊界上的A點(diǎn)與邊界成θ=60°角垂直射入?yún)^(qū)域Ⅰ的磁場，粒子恰好不從區(qū)域Ⅲ的右邊界穿出且剛好能回到A點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，求：

（1）區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)BⅠ；
（2）區(qū)域Ⅰ磁場的最小寬度L；
（3）粒子從離開A點(diǎn)到第一次回到A點(diǎn)的時(shí)間t．

【答案】
（1）解：

由題意知粒子的運(yùn)行軌跡如圖所示，設(shè)在區(qū)域Ⅰ、Ⅲ中粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r、R，由圖知：

R+Rcosθ=1.5d

，

聯(lián)立得：R=d，

由洛倫茲力提供向心力有： ，

同理區(qū)域Ⅰ中有：

聯(lián)立解得：


（2）解：由（1）及圖知區(qū)域Ⅰ磁場的最小寬度為：


（3）解：在區(qū)域Ⅰ中有： ，

可得：

粒子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為： ，

在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

在區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

所以粒子運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為：


【解析】（1）根據(jù)題意畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何關(guān)系分別求出粒子在區(qū)域Ⅰ、Ⅲ中的半徑，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式即可求解；（2）由圖根據(jù)幾何關(guān)系求出Ⅰ區(qū)域磁場的最小寬度；（3）粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在無場區(qū)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別求出在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的時(shí)間，再求出總時(shí)間即可；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個(gè)等勢(shì)面，且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等．實(shí)線為一帶正電荷粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M，N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（ ）

A.三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高
B.對(duì)于M，N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較小
C.對(duì)于M，N兩點(diǎn)，帶電粒子通過N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大
D.帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，速度增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)閉合導(dǎo)線圈靜置于磁場中，由于磁場強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流．下列說法正確的是（ ）

A.磁場變化時(shí)，會(huì)在空間激發(fā)一種電場
B.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場力
C.使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場力
D.以上說法都不對(duì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】公路上行駛的兩汽車之間保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120m，設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5，若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量m="1" kg的物體在F＝20 N的水平推力作用下，從足夠長的粗糙斜面的底端A點(diǎn)由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．25，斜面固定不動(dòng)，與水平地面的夾角θ＝37°，力F作用4 s后撤去，撤去力F后5s物體正好通過斜面上的B點(diǎn)。（已知sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8，g＝10 m/s2）。求：

（1）撤去力F時(shí)的速度；

（2）力F作用下物體發(fā)生的位移；

（3）AB之間的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，x軸在水平地面上，y軸沿豎直方向．圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡．小球a從（0，2L）拋出，落在（2L，0）處；小球b、c從（0，L）拋出，分別落在（2L，0）和（L，0）處．不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（ ）

A.a和b初速度相同
B.b和c運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
C.b的初速度是c的兩倍
D.a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是b的兩倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，在t時(shí)間內(nèi)通過的位移為s，它在中間位置時(shí)的速度為v1，在中間時(shí)刻處的速度為v2，則v1和v2的關(guān)系為（ ）

A. 當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1>v2

B. 當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1>v2

C. 當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1=v2

D. 當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1<v2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣缸長為L=1m（氣缸厚度可忽略不計(jì)），固定在水平面上，氣缸中有橫街面積為S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．已知當(dāng)溫度t=27℃，大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa時(shí)，氣柱長度l0=0.4m，現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動(dòng)活塞，求：

（1）若拉動(dòng)活塞過程中溫度保持27℃，活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)
（2）若氣缸，活塞絕熱，拉動(dòng)活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N，求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（13分）如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37o，從Ａ到Ｂ長度為，傳送帶以＝10m/s　的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端A無初速地放一個(gè)質(zhì)量為ｍ＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過會(huì)留下黑色劃痕 已知sin37o＝0.6，g=10，（1）求煤塊從A到B的時(shí)間。（2）煤塊從A到B的過程中傳送帶上形成劃痕的長度。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案