[题目]如图所示.在某空间实验室中.有两个靠在一起的等大的圆柱形区域.分别存在着等大反向的匀强磁场.磁感应强度B=0．10T.磁场区域半径.左侧区圆心为O1.磁场向里.右侧区圆心为O2.磁场向外．两区域切点为C．今有质量m=3．2×10-26kg．带电荷量q=1．6×10-19C的某种离子.从左侧区边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直磁场射入题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B=0．10T，磁场区域半径，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外．两区域切点为C．今有质量m=3．2×10-26kg．带电荷量q=1．6×10-19C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区穿出．求：

（1）该离子通过两磁场区域所用的时间．

（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？（侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离

【答案】（1）4．19×10-6s．（2）2m

【解析】试题分析：（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如图，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T，由牛顿第二定律得，，又因：，联立可得，

，解得：R=2m，由轨迹图知，则θ=30°

所以全段轨迹运动时间为：

联立可解得，t=4．19×10-6s

（2）在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系，侧移总距离为d=2rsin2θ=2m

练习册系列答案

A. 磁铁在整个下落过程中做自由落体运动

B. 磁铁在管内下落过程中机械能守恒

C. 磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力

D. 磁铁在下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量

【题目】两根金属导轨平行放置在倾角的斜面上，导轨左端接有定值电阻，导轨自身电阻不计，匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度为，质量为，电阻为的金属棒由静止释放，沿导轨下滑，如图所示，设导轨足够长，导轨宽度，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑的高度为时，恰好达到最大速度，求此过程中：

（）金属棒受到摩擦力阻力．

（）电阻中产生的热量．

（）通过电阻的电量．

【题目】如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线框拉出有界的匀强磁场区域，且，用、、、表示用速度把线框拉出磁场时，作用在线框上的力、通过线框的电流、导线框产生的热和通过导线框的电荷量，用、、、表示用速度把线框拉出磁场时，作用在线框上的力、通过线框的电流、导线框产生的热和通过导线框的电荷量，则（）

A. B. C. D.

【题目】如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场的圆心在M（L，0），磁场方向垂直于坐标平面向外。一个质量m电荷量q的带正电的粒子从第三象限中的Q（-2L，-L）点以速度V0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场。不计粒子重力，求：

（1）电场强度E；

（2）从P点射出时速度vp的大小；

（3）粒子在磁场与电场中运动时间之比。

【题目】如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。

（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；

（2）求电场变化的周期T；

（3）改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。

【题目】北京时间2016年 8 月 16 日下午 1 时 40 分，中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星，在酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。“墨子号”是我国首次发射的一颗量子卫星，也是世界上第一颗量子卫星。就在同年9月15日，我国的第一个真正意义上的空间实验室天宫二号在酒泉也成功发射。9月16日，天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示，A点离地面高度约为380 km，“墨子号”量子卫星离地面高度约为500km。若天宫二号变轨前后质量不变。则下列说法正确的是

A. 天宫二号在轨道Ⅰ上运行时通过近地点B的速度最小

B. 天宫二号在轨道Ⅰ上运行的机械能大于在轨道Ⅱ上运行的机械能

C. 天宫二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定小于“墨子号”量子卫星的运行周期

D. 天宫二号在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度一定小于在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度

【题目】如图所示，有一对平行金属板，板间加有恒定电压；两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。金属板右下方以MN、PQ为上、下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为d，MN与下极板等高，MP与金属板右端在同一竖直线上。一电荷量为q、质量为m的正离子，以初速度沿平行于金属板面、垂直于板间磁场的方向从A点射入金属板间，不计离子的重力。

(1)已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间电场强度的大小；

(2)若撤去板间磁场，已知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成30°角，求A点离下极板的高度；以及为了使离子进入磁场运动后从边界MP上射出，磁场的磁感应强度B应满足什么条件；

(3)在(2)的情形中，粒子从A点射入到从MP射出的最长时间是多少？

【题目】在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：

（1）下面叙述不正确的是______

A．应该用天平称出物体的质量

B．应该选用质量和密度较大的重物

C．操作时应先放纸带再通电

D．电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上

（2）如图2是实验中得到的一条纸带，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图2所示．则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度vC=_____m/s；重物由0点运动到C点的过程中，重力势能的减少量等于_____J，动能的增加量等于_____J（取三位有效数字）

（3）实验结果发现动能增量不等于重力势能的减少量；造成这种现象的主要原因是 ____

A．选用的重锤质量过大

B．数据处理时出现计算错误

C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力

D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确

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