如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）沿水平方向以速度正對(duì)著磁場(chǎng)圓的圓心入射，通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了角。

（1）求粒子的比荷及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（2）如果想使粒子通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，在保持入射方向仍然沿水平方向的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)向上平移的距離為多少？

（1）假設(shè)電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)，模型車的速度為

則

                                                                  ①（2分）

                                                                        ②（1分）

                                                                  ③（2分）

                                                                     ④（1分）

由①②③④式并代入數(shù)據(jù)得

                                                                    ⑤（1分）

（2）

                                                          ⑥（1分）

由第（1）問的方法同理得到磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大以后任意速度時(shí)，安培力的大小為

                                                                  ⑦（1分）

對(duì)速度后模型車的減速過程用動(dòng)量定理得

                                                                  ⑧（2分）

                                                                ⑨（1分）

                                                                   ⑩（1分）

由⑥⑦⑧⑨⑩并代入數(shù)據(jù)得

                                                               （1分）

（3）假設(shè)需要個(gè)永磁鐵

當(dāng)模型車的速度為時(shí)，每個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

                                                             （2分）

每個(gè)線圈中的感應(yīng)電流為

每個(gè)磁鐵受到的阻力為

                                                            （1分）

個(gè)磁鐵受到的阻力為

                                                  （1分）

由第（2）問同理可得

                                                   （1分）

由并代入已知得

即至少需要個(gè)永磁鐵                                                        （1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r/2處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B．放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問：
（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和減少了多少？
（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？
（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為2R的
1
4
圓弧光滑軌道AB和半徑為R的
1
4
圓弧粗糙軌道BC相切于B點(diǎn)，兩軌道置于豎直平面內(nèi)，O、O′分別為兩圓孤的圓心，O、O′、B三點(diǎn)在一條豎直線上，在C點(diǎn)的上方緊靠C點(diǎn)處有一厚度不計(jì)的水平旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，沿平臺(tái)的一條直徑上開有兩個(gè)小孔P、Q，兩孔離軸心距離相等，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能到達(dá)C點(diǎn)正上方，一質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)由靜止開始下滑，滑過C點(diǎn)后恰能無碰撞的穿過小孔P，后又恰好無碰撞的穿過小孔Q后落入軌道中，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）小球第一次滑過B點(diǎn)前、后瞬時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；
（2）小球第一次滑過C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（3）小球第一次經(jīng)過BC段的過程中克服摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤與地面垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r/2處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B．放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問：
（1）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？
（2）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）沿水平方向以速度正對(duì)著磁場(chǎng)圓的圓心入射，通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了角。

（1）求粒子的比荷及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（2）如果想使粒子通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，在保持入射方向仍然沿水平方向的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)向上平移的距離為多少？

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