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【题目】xOy平面上,存在一个以O为圆心的圆形磁场区域,磁场方向垂直于xOy平面.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,经过原点O时的速度方向与x轴夹角为30°,大小为v,之后该粒子经过y轴上的P点,速度方向与y轴的夹角为30°PO的距离为L,如图所示.求磁场区域的半径R和磁场的磁感应强度B的大小(粒子重力不计)。

【答案】

【解析】

粒子受洛伦兹力做匀速圆周运动,设其半径为r

由题意可知,P点在磁场区之外.P点的速度作反向延长线,它与初速度延长线相交于Q.PQOQ为粒子在磁场中轨迹圆弧的切线,,可知粒子在磁场区的轨迹为四分之一圆弧,O为轨迹的圆心,A点为粒子射出磁场的位置.如图所示.

由图中几何关系可得

图中OA的长度即圆形磁场区的半径

磁感应强度

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在水平匀强磁场中,棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内,金属棒受恒定大小的滑动摩擦力f,下列说法正确的是

A. 通过电阻R的电流方向水平向右,棒受到的安培力方向竖直向上

B. 通过电阻R的电流方向水平向左,棒受到的安培力方向竖直向下

C. 棒机械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功

D. 棒机械能的增加量等于恒力F和滑动摩擦力f做的总功

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的上端与水平放置的两金属板MN相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好。现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab,则(  )

A. 金属棒ab一直加速下滑

B. 金属棒ab最终可能匀速下滑

C. 金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势

D. 带电微粒可能先向N板运动后向M板运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在水平线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,粒子()和氘核()从同一位置O垂直射入磁场中,如果测得这两个带电粒子做圆周运动的轨道半径R相同.下列说法正确的是

A.粒子和氘核的动量大小之比为1:1

B.粒子和氘核的周期之比为2:1

C.粒子和氘核的向心加速度大小之比为1:1

D.粒子和氘核的动能之比为1:1

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,通电导线旁边同一平面内放有矩形线圈abcd,则(

A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d

B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生

C.当线圈以ab边为轴转动(小于90°)时,其中感应电流的方向是a→d→c→b

D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流的方向是a→d→c→b

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【题目】在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,要求从零开始记录电流表和电压表的多组数据,于是同学们进行了如下探究:

1)某同学研究用伏安法测小灯泡的电阻,但实验室提供的小灯泡的阻值未知,所以采用了试触的方法,如图甲所示,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点,观察两次电表的示数变化,他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数无明显变化,说明小灯泡的阻值与___________(填写电流表电压表的阻值接近,应选择电流表___________(填写内接外接)的电路.

2)某同学研究如何设计一个能提供可变电压的电路,实验室提供最大电阻R1=200Ω的滑动变阻器,阻值为R=120Ω的定值电阻,连接如图乙所示电路,CD间接稳压UCD=16V.当开关S断开时,移动滑片PR两端可获得的电压调节范围是_______V_______V;当开关S闭合时,移动滑片PR两端可获得的电压调节范围是_______V_________V

3)实验室共有甲、乙、丙三种规格的滑动变阻器,它们的最大阻值分别是R1=20ΩR2=200ΩR3=1750Ω,某同学将它们分别接入图乙所示电路.闭合开关S后,从左向右移动滑片P,研究电阻R两端的电压U与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系,拟合实验数据得到如下三个关系图线,请你结合图线判断该实验中选择哪种规格的滑动变阻器更合适______?并简要说明理由_______.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西的稳定且强度较大的直流电流.现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是(

A.先顺时针后逆时针

B.先逆时针后顺时针

C.先顺时针后逆时针,然后再顺时针

D.先逆时针后顺时针,然后再逆时针

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【题目】如图所示,虚线两侧有垂直线框平面磁感应强度均为B的匀强磁场,直角扇形导线框半径为L、总电阻为R,绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动.线框从图中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流的有效值是(  )

A.B.C.D.

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【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,ACh.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则圆环(

A.下滑过程中,加速度一直减小

B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为

C.C处,弹簧的弹性势能为

D.上滑经过B的速度小于下滑经过B的速度

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