如圖所示，兩平行金屬板E、F之間電壓為U，兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），由E板中央處靜止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進(jìn)入磁場，且進(jìn)入磁場時(shí)與邊界MN成60°角，最終粒子從邊界MN離開磁場。求：

（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（2）兩邊界MN、PQ的最小距離d；

（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

(1) (2) (3)

【解析】

試題分析：（1）設(shè)粒子離開電場時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理有：

①

解得： ②

粒子離開電場后，垂直進(jìn)入磁場，由洛侖茲力提供向心力有： ③

聯(lián)立②③解得： ④

（2）最終粒子從邊界MN離開磁場，需滿足：

⑤

聯(lián)立④⑤解得： ⑥

兩邊界MN、PQ的最小距離d為

（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 ⑦

聯(lián)立③⑦解得：

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ⑨

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年四川省高三10月月考物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接．現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的C點(diǎn)．已知A點(diǎn)距水平面的高度h＝0.8 m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的距離L＝2.0 m．(滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)沒有能量損失)，求：

（1）滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度；

（2）滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（3）滑塊從A點(diǎn)釋放后，經(jīng)過時(shí)間t＝1.0 s時(shí)速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年上海市青浦區(qū)高三上期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（多選）如圖所示“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置。下列步驟正確的是（ ）

A.讓擺錘自然下垂，調(diào)整標(biāo)尺盤，使其豎直線與擺錘線平行

B.將擺錘置于釋放器內(nèi)，釋放桿進(jìn)行伸縮調(diào)整，使擺錘的系線松弛一點(diǎn)便于擺錘釋放

C.調(diào)整光電門的位置，使光電門的接收孔與測(cè)量點(diǎn)位于同一水平面內(nèi)

D.將釋放器先后置于A、B、C點(diǎn)，將光電門置于標(biāo)尺盤的D點(diǎn)，分別測(cè)量釋放器內(nèi)的擺錘由A、B、C三點(diǎn)靜止釋放擺到D點(diǎn)的勢(shì)能和動(dòng)能

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年上海市青浦區(qū)高三上期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中a、b兩質(zhì)點(diǎn)：（ ）

A.角速度大小相同 B.線速度大小相同

C.向心加速度大小相同 D.向心力大小相同

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年上海市青浦區(qū)高三上期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列敘述中，符合歷史事實(shí)的是 （ ）

A.牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并測(cè)出了萬有引力常量

B.歷史上首先正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，推翻“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)的物理學(xué)家是亞里士多德

C.安培最早發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場

D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東棗莊三中高三第二次（1月）學(xué)情調(diào)查物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為△U1和△U2，下列說法中正確的是

A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮

B．小燈泡L2、L3變暗，L1變亮

C．△U1＜△U2

D．△U1＞△U2

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北省邯鄲市高三上學(xué)期1月份教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理卷（解析版） 題型：選擇題

(1)(4分) 圖甲為某一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=1.0s時(shí)刻的波形圖，圖乙為參與波動(dòng)的某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則下列說法正確的是

A．該簡諧橫波的傳播速度為4m/s

B．從此時(shí)刻起，經(jīng)過2秒，P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了8米的路程

C．從此時(shí)刻起，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

D．乙圖可能是甲圖x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像

E．此時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度

(2)(8分)如圖，—透明半圓柱體折射率為n=2，半徑為R，長為L。平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積S。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年廣東省深圳市高三第一次調(diào)研考試?yán)砭C物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，固定在水平桌邊上的“ ”型平行金屬導(dǎo)軌足夠長，傾角為53?，間距L=2m，電阻不計(jì)；導(dǎo)軌上兩根金屬棒ab、cd的阻值分別為R1=2Ω，R2=4Ω，cd棒質(zhì)量m1=1.0kg，ab與導(dǎo)軌間摩擦不計(jì)，cd與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中�，F(xiàn)讓ab棒從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，當(dāng)它剛要滑出導(dǎo)軌時(shí)，cd棒剛要開始滑動(dòng)；g取10m／s2，sin37 ? =cos53 ? =0.6，cos37 ? = sin53 ? =0.8。

(1)在乙圖中畫出此時(shí)cd棒的受力示意圖，并求出ab棒的速度；

(2)若ab棒無論從多高的位置釋放，cd棒都不動(dòng)，則ab棒質(zhì)量應(yīng)小于多少？

(3)假如cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)可以改變，則當(dāng)動(dòng)摩擦因數(shù)滿足什么條件時(shí)，無論ab棒質(zhì)量多大、從多高位置釋放，cd棒始終不動(dòng)？

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江省衢州市五校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平面上，用水平力F拉物體乙，它們保持靜止?fàn)顟B(tài)，甲、乙間接觸面也為水平，則乙物體受力的個(gè)數(shù)為( )．

A．3個(gè) B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè)

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