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【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場。一個帶電粒子X第一次從x軸上的P1點以一定的速度進入磁場。已知粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成600角，粒子穿過y軸正半軸的P2點時方向沿一x方向，粒子X從x軸上的P3點離開磁場。該帶電粒子X第二次以相同的速度仍從P1點進入磁場，經過P2點時與一個靜止的不帶電的粒子Y發生正磁并立即結合為一個整體Z繼續運動，離開磁場時經過x軸上的P4點。已知粒子X和粒子Y質量均為m，兩個粒子的重力均不計。求：

（1）兩次粒子離開磁場的位置P3、P4之間的距離d

（2）粒子第一次與第二次在磁場中運動時間之比

【答案】（1）d=0（2）

【解析】（1）粒子X第一次在磁場中做勻速圓周運動由得

粒子X第二次在磁場中運動到P2點與粒子Y碰撞，根據動量守恒）

同理可得粒子Z運動的軌道半徑）

所以P3、P4之間的距離d=0

粒子X第一次在磁場中運動了2400，運動時間

其中得，粒子Z運動周期

粒子第二次在磁場中運動時間得，所以

練習冊系列答案

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A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調的直流電源

C．刻度尺 D．秒表 E．天平

（2）實驗過程中，下列做法正確的是_____．

A．先接通電源，再使紙帶運動 B．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處

C．先使紙帶運動，再接通電源 D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

（3）如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每5個點取為一個計數點，按時間順序取0、1、2、3、4、5、6共7個計數點，測出1、2、3、4、5、6點到0點的距離如圖所示（單位：cm）．由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的瞬時速度大小v4=_____m/s，小車的加速度大小為_____m/s2．（保留2位有效數字）

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