[题目]在以坐标原点O为圆心.半径为r的圆形区域内.存在磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面向里的匀强磁场.如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场.它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿y方向飞出.(1)请判断该粒子带何种电荷.并求出其比荷,(2)若磁场的方向和所在空间范围不变.而磁感应强度的大小变为B′.该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；

(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？

【答案】(1)粒子带负电荷 (2)

【解析】

(1)由粒子的运动轨迹且利用左手定则可知，该粒子带负电荷

粒子由点射入，由点飞出，其速度方向改变了，则粒子轨迹半径为：

根据牛顿第二定律可得：

解得粒子的比荷：

(2)当粒子从点飞出磁场时速度方向改变了角，故弧所对圆心角为，如图所示

粒子做圆周运动的半径：

又：

所以可得：

粒子在磁场中飞行时间：

练习册系列答案

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值时,当用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应更换_____档（选填“×1Ω”或“×100Ω”）进行测量。

【题目】小灯泡上标有“3.8V，1.18W”字样，现用伏安法研究它的伏安特性曲线，供选器材有：

A．电压表V1（0~3V，内阻RV1约为5kΩ）

B．电压表V2（0~15V，内阻RV2约为25kΩ）

C．电流表A1（量程为200mA，内阻RA1为10Ω）

D．电流表A2（量程为600mA，内阻RA2约为4Ω）

E．定值电阻R0（10Ω）

F．滑动变阻器R（0~9Ω，1A）

G．电源E（6V，内阻约为1Ω）

H．单刀开关S一个、导线若干

(1)要求测量尽量准确，且测量范围尽可能大，并能测量小灯泡的额定电流，实验中应选用的两个电表分别是______、________（填对应器材前的字母序号）；

(2)请利用(1)问中选择的电表，在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整_____（并在图中标明所选器材的电学符号）；

(3)实验测得多组I1、I2数据，将该数据处理后作出小灯泡的伏安特性曲线I—U，如图乙所示。

(4)现将该小灯泡与另一只完全相同的小灯泡并联，再接到等效电源E0两端（虚线框部分，总电动势E0=3V，总内阻为r+R=6Ω）两端，如丙所示，则电路稳定时流过每只灯泡的电流为_____mA。（保留三位有效数字）

【题目】如图所示，一质量为m的矩形线框abcd被一轻质弹簧竖直悬挂起来，弹簧上端固定，可看作弹簧振子。bc边长为L，处于垂直纸面向里的匀强磁场中，abcd回路的总电阻为R。在外力作用下线框在竖直平面内做简谐运动，运动的周期与弹簧振子的固有周期相同，振幅为A，弹簧的劲度系数为k。线框在运动过程中，bc边始终在磁场中，ad边始终在磁场外，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的振动周期公式为，其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数，下列说法正确的是（　　）

A.线框振动到平衡位置时，弹簧伸长量一定为

B.线框振动到平衡位置时，弹簧可能处于原长

C.假如撤去外力的话，线框继续做简谐运动

D.由题目给出的信息，无法计算出一个完整的周期内外力做功的大小

【题目】2020年5月5日，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱，在文昌航天发射场点火升空，载荷组合体被准确送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功，实现空间站阶段飞行任务首战告捷，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。我们可以将载荷组合体送入预定轨道的过程简化为如图所示，轨道A为近地轨道，轨道C为预定轨道。轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，下列说法正确的是（　　）

A.组合体在轨道B上经过P点速度大于地球的第一宇宙速度

B.组合体在轨道B上经过P点时的加速度大于在轨道A上经过P点的加速度

C.组合体从轨道B进入轨道C需要在Q点减速

D.组合体在轨道B上由P点到Q点的过程中机械能守恒

【题目】如图所示，MN右侧有磁感应强度为B1=B的匀强磁场，MN的左侧有磁感应强度为的匀强磁场，两侧磁场方向均垂直纸面向里。O、P为MN上相距为d的两点。一带电量为q、质量为m的正粒子，在纸面内从O点沿垂直MN的方向射向右侧磁场，入射速度的大小为v。（其中B、q、m均为未知量，且它们满足关系，不考虑带电粒子重力和空气阻力，结果用d和v表示）求：

(1)带电粒子在两磁场中运动的轨道半径；

(2)带电粒子在两磁场中运动的周期；

(3)经过多长时间，带电粒子经过P点。

【题目】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2对段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是()

A.x1处电场强度最小，但不为零

B.x2～x3段是匀强电场

C.粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运

D.在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为

【题目】在离地面7.2 m处，手提2.2 m长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g=10 m/s2)求：

（1）两小球落地时间相差多少？

（2）B球落地时A球的速度多大？

【题目】如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时刻，一位于ad边中点o的粒子源在abcd平面内发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与od边的夹角分布在0～180°范围内。已知沿od方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L，粒子重力不计，求：

（1）粒子的比荷q／m；

（2）假设粒子源发射的粒子在0～180°范围内均匀分布，此时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比；

（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。（若角度不特殊时可以用反三角表示，如：已知sinθ＝0.3，则θ＝arcsin0.3)

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