【題目】如圖所示，在x軸上方有一豎直向下的勻強電場區(qū)域，電場強度大小為E=60V/m。x軸下方分布有多個磁感應(yīng)強度大小為B=1T的條形勻強磁場區(qū)域，其寬度均為d1=3cm，相鄰兩磁場區(qū)域的間距為d2=4cm�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=6×10-13kg，電荷量為q=1×10-8C的帶正電粒子（不計重力）。

(1)將帶電粒子從y軸上坐標(biāo)為y1處以平行于x軸的某一初速度射入電場區(qū)域，帶電粒子運動經(jīng)過x軸上坐標(biāo)值為x1的Q點時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，且剛好不會穿出第一個勻強磁場區(qū)域，求y1和x1；

(2)若粒子從y軸上坐標(biāo)為（0，50cm）的點處由靜止釋放，求自釋放到粒子第二次過x軸的時間。

【答案】（1）y1=37.5cm，x1=25cm；（2）1.28×10-3s。

【解析】

（1）剛好不會穿出第一勻強磁場區(qū)域，畫出運動的軌跡如圖，

由幾何關(guān)系

R（1-cos60°）=d1

解得

R=2d1=6cm

帶電粒子在勻強磁場中運動，洛倫茲力提供向心力

解得

v=1×103m/s

帶電粒子經(jīng)過Q點時沿y軸方向的分速度

vy=vsin660°=5×102m/s

由

聯(lián)立解得

y1=0.375m=37.5cm

帶電粒子經(jīng)過Q點時沿x軸方向的分速度

vx=vcos60°=5×102m/s

由解得

t=5×10-4s

x1=vxt=5×102×5×10-4m=25cm

（2）當(dāng)帶電粒子從y2=50cm的位置由靜止釋放后先在電場中加速，加速時間t1滿足

解得

t1=1×10-3s

設(shè)粒子進入磁場時的速度大小為v2，在磁場中做圓周運動的軌道半徑為R2，由動能定理有

解得

v2=1×10m/s

由

解得

R2=6cm

根據(jù)帶電粒子在空間運動的軌跡可知，它最低能進入第二個磁場區(qū)域，帶電粒子經(jīng)過第一個無磁場區(qū)域時運動方向與x軸的夾角θ滿足

解得

θ=60°

利用幾何關(guān)系可知，帶電粒子在磁場區(qū)域運動的總時間為半個圓周的運動時間

s

帶電粒子在無磁場區(qū)域的路程為

運動時間

s

帶電粒子自釋放到第二次過x軸的時間

t=t1+t2+t3=1.28×10-3s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖半徑為R的內(nèi)壁光滑圓軌道豎直固定在桌面上，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點。現(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時間內(nèi)獲得一個水平速度后沿軌道在豎直面內(nèi)運動。當(dāng)小球回到A點時，再次用小錘沿運動方向擊打小球，通過這兩次擊打，小球才能運動到圓軌道的最高點。已知小球在運動過程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過程中小錘對小球做功W1，第二次擊打過程中小錘對小球做功W2。若兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能，則的值可能是（　�。�

A.B.C.1D.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。有一直徑為d、質(zhì)量為m的小金屬球從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（Hd），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。則：

(1)如圖乙所示，用螺旋測微器測得小球的直徑d＝________mm；

(2)多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出隨H的變化圖像如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及金屬球的直徑d滿足表達式________________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒；

(3)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將_____（填“增加”“減小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第二象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場，電場強度大小為E，方向沿y軸負方向。在第一、四象限內(nèi)有一個半徑為R的圓，圓心坐標(biāo)為（R，0），圓內(nèi)有方向垂直于xoy平面向里的勻強磁場。一帶正電的粒子（不計重力），以速度為v0從第二象限的P點，沿平行于x軸正方向射入電場，通過坐標(biāo)原點O進入第四象限，速度方向與x軸正方向成，最后從Q點平行于y軸離開磁場，已知P點的橫坐標(biāo)為。求：

（1）帶電粒子的比荷；

（2）圓內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B的大�。�

（3）帶電粒子從P點進入電場到從Q點射出磁場的總時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播,波中A、B兩質(zhì)點在平衡位置間的距離為0.5 m,且小于一個波長,如圖甲所示,A、B兩質(zhì)點振動圖象如圖乙所示。由此可知____。

A.波中質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程為8 cm

B.該簡諧波的波長為4 m

C.該簡諧波的波速為0.5 m/s

D.t=1.5 s時A、B兩質(zhì)點的位移相同

E.t=1.5 s時A、B兩質(zhì)點的振動速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊等需要的東西。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

①實驗時為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，實驗時除了要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量m遠遠小于滑塊的質(zhì)量M之外，還需要做的是_____________

②在①的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為_____________________（用題中的字母表示）。

③由于實驗原理上的原因，上述數(shù)學(xué)表達式只能是近似成立，那么，此試驗中真正成立的等式為________________________（仍用上述題中的字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表都看做理想電表，且大于電源的內(nèi)阻r，當(dāng)滑動變阻器的滑片向b端移動時，則

A. 電壓表讀數(shù)減小B. 電流表讀數(shù)減小

C. 質(zhì)點P將向上運動D. 電源的輸出功率逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一探究小組要測定一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有一個電流表表頭G（600Ω、1.5mA）和兩個電阻箱R1（0.01-99.99Ω）、R2（1~9999Ω）。探究小組用表頭改裝成一個滿偏電流為0.6A的電流表用以測量。

(1)在圖甲中補充完整實驗電路圖，并在圖中標(biāo)明R1、R2_______；

(2)按電路圖連接實驗電路，將其中一個電阻箱調(diào)至確定值，另一電阻箱調(diào)至一定的值，閉合開關(guān)S，保持__________（填“R1”或“R2”）不變，多次調(diào)節(jié)另一電阻箱阻值R，并記錄與其對應(yīng)的改裝后的電流表的讀數(shù)J描點做出了-R的圖像如圖乙根據(jù)圖像可知，電池電動勢E=__________V，內(nèi)阻r=________Ω（不考慮電流表的內(nèi)阻）；

(3)實驗中的相對誤差=×100%。本實驗中，求電池內(nèi)阻時因改裝后電流表的內(nèi)阻帶來的相對誤差為__________%（保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在半徑為R的圓內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子沿半徑方向從a點射入，從b點射出。速度方向改變了60°，粒子的重力不計。若磁感應(yīng)強度變?yōu)?/span>B后，該粒子保持速度不變從同一位置入射。下列描述正確的是（　�。�

A.粒子做圓周運動的半徑為RB.粒子做圓周運動的半徑為R

C.粒子在磁場中的運動的時間為D.粒子在磁場中的運動的時間為

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