在重力忽略不計的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況: (1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V＝V0 (2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr2＝qVB,r＝mV/qB,T＝2πm/qB,(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功解題關(guān)鍵:畫軌跡.找圓心.定半徑.圓心角. 注: (1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定.只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負, (2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）有同學(xué)利用如圖1的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的質(zhì)量相等，當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問題：
a改變鉤碼個數(shù)，實驗?zāi)芡瓿傻氖?!--BA-->
 

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A．鉤碼的個數(shù)N1=N2=2，N3=4
B．鉤碼的個數(shù)N1=N3=3，N2=4
C．鉤碼的個數(shù)N1=N2=N3=4
D．鉤碼的個數(shù)N1=3，N2=4，N3=5
b在拆下鉤碼和繩子前，應(yīng)該做好三個方面的記錄：
 
；
 
；
 

（2）如圖2所示裝置，在探究影響平行板電容器電容的因素實驗中，①充好電的平行板電容器的極板A與一靜電計相接，極板B接地．若極板B稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化分析平行板電容器電容變小結(jié)論的依據(jù)是
 

A．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大
B．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小
C．極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大
D．極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小
②如圖3所示為電容式傳感器構(gòu)件的示意圖，工作時動片（電極板A）沿平行于定片（電極板B）的方向發(fā)生一小段位移s，電容C便發(fā)生變化，通過測量電容C的變化情況就可以知道位移s．如果忽略極板的邊緣效應(yīng)，那么在圖中，能正確反映電容C和位移s間函數(shù)關(guān)系的是
 
．（選填選項前面的字母）
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（3）某同學(xué)在探究影響單擺振動周期的因素時，針對自己考慮到的幾個可能影響周期的物理量設(shè)計了實驗方案，并認真進行了實驗操作，取得了實驗數(shù)據(jù)．他經(jīng)過分析后，在實驗誤差范圍內(nèi)，找到了在擺角較小的情況下影響單擺周期的一個物理量，并通過作圖象找到了單擺周期與這個物理量的明確的數(shù)量關(guān)系．該同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)記錄如下：
擺長L/m
周期T/s
最大擺角θ/°
擺球種類及質(zhì)量m/g 		 0.7000 0.7500 0.8000 0.8500 0.9000
鋼球A
8.0		 3.0 1.69 1.73 1.80 1.86 1.89
9.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
鋼球B
16.0		 3.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
9.0 1.69 1.73 1.80 1.85 1.89
銅球
20.0		 3.0 1.68 1.74 1.80 1.85 1.90
9.0 1.68 1.74 1.79 1.85 1.90
鋁球
6.0		 3.0 1.68 1.74 1.80 1.85 1.90
9.0 1.69 1.74 1.80 1.86 1.91
①分析上面實驗表格中的數(shù)據(jù)，你認為在擺角較小的情況下影響單擺周期的這個物理量是：
 
．
②利用表中給出的數(shù)據(jù)，試在圖4中坐標(biāo)紙上畫出T2與L的關(guān)系圖線，該圖線斜率k的表達式k=
 
，k的數(shù)值為k=
 
．利用圖線斜率k表示重力加速度的表達式為g=
 
（用字母表示）．

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如圖所示，、為一對固定的平行金屬導(dǎo)軌，其電阻忽略不計。導(dǎo)軌左端連接一定值電阻，右端通過導(dǎo)線連接著一對固定的平行金屬板，金屬板板長和板間距離均為，且金屬板間距離恰好是兩導(dǎo)軌間距離的倍。導(dǎo)軌和金屬板間存在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小未知的勻強磁場。金屬板左端正中間處有一電子源，不斷地沿水平向右方向發(fā)射速率恒為的電子，電子恰好沿下極板右端飛出。為保證電子沿水平方向運動，可在導(dǎo)軌上加一輕質(zhì)金屬桿，其阻值為，使其在金屬導(dǎo)軌上無摩擦的左右滑動。已知電子的質(zhì)量為，電量為，不考慮電子的重力及電子間的的相互作用。

（1）為使電子沿水平方向運動，請定性描述金屬桿的運動情況；

（2）使金屬桿ab保持上述的速度運動，則作用在桿上的拉力做功的功率為多大？

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如圖所示，、為一對固定的平行金屬導(dǎo)軌，其電阻忽略不計。導(dǎo)軌左端連接一定值電阻，右端通過導(dǎo)線連接著一對固定的平行金屬板，金屬板板長和板間距離均為，且金屬板間距離恰好是兩導(dǎo)軌間距離的倍。導(dǎo)軌和金屬板間存在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小未知的勻強磁場。金屬板左端正中間處有一電子源，不斷地沿水平向右方向發(fā)射速率恒為的電子，電子恰好沿下極板右端飛出。為保證電子沿水平方向運動，可在導(dǎo)軌上加一輕質(zhì)金屬桿，其阻值為，使其在金屬導(dǎo)軌上無摩擦的左右滑動。已知電子的質(zhì)量為，電量為，不考慮電子的重力及電子間的的相互作用。
（1）為使電子沿水平方向運動，請定性描述金屬桿的運動情況；
（2）使金屬桿ab保持上述的速度運動，則作用在桿上的拉力做功的功率為多大？

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1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖（甲）所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，初速度為0，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用．
（1）求粒子第1次和第2次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t和粒子獲得的最大動能Ekm；

（3）近年來，大中型粒子加速器往往采用多種加速器的串接組合．例如由直線加速器做為預(yù)加速器，獲得中間能量，再注入回旋加速器獲得最終能量．n個長度逐個增大的金屬圓筒和一個靶，它們沿軸線排列成一串，如圖（乙）所示（圖中只畫出了六個圓筒，作為示意）．各筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端．整個裝置放在高真空容器中．圓筒的兩底面中心開有小孔．現(xiàn)有一電量為q、質(zhì)量為m的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間的縫隙處受到電場力的作用而加速（設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場）．縫隙的寬度很小，離子穿過縫隙的時間可以不計．已知離子進入第一個圓筒左端的速度為v1，且此時第一、二兩個圓筒間的電勢差U1-U2=-U．為使打到靶上的離子獲得最大能量，各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件？并求出在這種情況下打到靶上的離子的能量．

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1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖（甲）所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，初速度為0，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用．
（1）求粒子第1次和第2次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t和粒子獲得的最大動能Ekm；

（3）近年來，大中型粒子加速器往往采用多種加速器的串接組合．例如由直線加速器做為預(yù)加速器，獲得中間能量，再注入回旋加速器獲得最終能量．n個長度逐個增大的金屬圓筒和一個靶，它們沿軸線排列成一串，如圖（乙）所示（圖中只畫出了六個圓筒，作為示意）．各筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端．整個裝置放在高真空容器中．圓筒的兩底面中心開有小孔．現(xiàn)有一電量為q、質(zhì)量為m的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間的縫隙處受到電場力的作用而加速（設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場）．縫隙的寬度很小，離子穿過縫隙的時間可以不計．已知離子進入第一個圓筒左端的速度為v1，且此時第一、二兩個圓筒間的電勢差U1-U2=-U．為使打到靶上的離子獲得最大能量，各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件？并求出在這種情況下打到靶上的離子的能量．

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