【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)直線AB與豎直方向成30°角，AB左側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的粒子，從P點(diǎn)以初速υ0豎直向下射入電場(chǎng)，粒子首次回到邊界AB時(shí)，經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)且速度大小不變，已知P、Q間距為l，之后粒子能夠再次通過(guò)P點(diǎn)，（粒子重力不計(jì)）求：


（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度的可能值．

【答案】（1） ，方向垂直于AB且與豎直方向成60°角向下；

（2）（R=1）；n=1、2、3…（R＞1）．

【解析】（1）由題意可知，粒子首次回到邊界AB時(shí)，經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)且速度大小不變， PQ間電勢(shì)差為零，P、Q在同一等勢(shì)面上，勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于AB且與豎直方向成60°角向下， 粒子在電場(chǎng)中沿AB方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，l=v0cos30°t，
在垂直AB方向粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)： ，
解得： ；


（2）粒子從Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)沿AB方向的分速度不變，垂直AB方向的分速度大小不變方向反向， 由此可知：粒子經(jīng)Q點(diǎn)的速度與AB成30°角，若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，
其軌道半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由幾何知識(shí)得：R=l，
粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得： ，

解得： ；
若粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R＜l，粒子不可能再通過(guò)P點(diǎn)，
若圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R＞l，則每個(gè)周期沿AB界限向A移動(dòng)的距離：△x=R-l，
粒子可能從電場(chǎng)中再次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)需要滿足的條件是：l=n×△x （n=1、2、3…），
解得： ， n=1、2、3…；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面O點(diǎn)的右側(cè)光滑，左側(cè)粗糙．O點(diǎn)到右側(cè)豎直墻壁的距離為L，一系統(tǒng)由可看作質(zhì)點(diǎn)A、B兩木塊和一短而硬（即勁度系數(shù)很大）的輕質(zhì)彈簧構(gòu)成．A、B兩木塊的質(zhì)量均為m，彈簧夾在A與B之間，與二者接觸而不固連．讓A、B壓緊彈簧，并將它們鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為E0。若通過(guò)遙控解除鎖定時(shí)，彈簧可瞬時(shí)恢復(fù)原長(zhǎng)．該系統(tǒng)在O點(diǎn)從靜止開(kāi)始在水平恒力F作用下開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到離墻S=L/4時(shí)撤去恒力F，撞擊墻壁后以原速率反彈，反彈后當(dāng)木塊A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)前解除鎖定．求

（1）解除鎖定前瞬間，A、B的速度多少？

（2）解除鎖定后瞬間，A、B的速度分別為多少？

（3）解除鎖定后F、L、E0、m、滿足什么條件時(shí)，B具有的動(dòng)能最小，這樣A能運(yùn)動(dòng)到距O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為多少？（A與粗糙水平面間的摩擦因數(shù)為μ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上放著一個(gè)質(zhì)量為M=0.39kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在木塊正上方1m處有一個(gè)固定懸點(diǎn)O，在懸點(diǎn)O和木塊之間連接一根長(zhǎng)度為1m的輕繩（輕繩不可伸長(zhǎng)）．有一顆質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以400m/s的速度水平射入木塊并留在其中，隨后木塊開(kāi)始繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．g取10m/s2．

求（1）當(dāng)木塊剛離開(kāi)水平面時(shí)的輕繩對(duì)木塊的拉力多大？

（2）要使木塊能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求子彈的射入的最小速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)標(biāo)有“12V，24W”的燈泡，為了測(cè)定它在不同電壓下的實(shí)際功率，需測(cè)定燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：

A．直流電源15 V（內(nèi)阻可不計(jì)）

B．直流電流表0～0.6 A（內(nèi)阻約0.5 Ω）

C．直流電流表0～3 A（內(nèi)阻約0.1 Ω）

D．直流電壓表0～3 V（內(nèi)阻約3 kΩ）

E.直流電壓表0～15 V（內(nèi)阻約15 kΩ）

F.滑動(dòng)變阻器10 Ω、5 A

G.滑動(dòng)變阻器1kΩ、3A

（1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已放置開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡，為了完成實(shí)驗(yàn)，需要從上述器材中再選用

（用序號(hào)字母表示）。

（2）在答題紙上對(duì)應(yīng)的虛線框內(nèi)畫(huà)出最合理的實(shí)驗(yàn)原理圖。

（3）若測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖所示，由這條曲線可得出：正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是________W。

（4）若實(shí)驗(yàn)中采用了如右圖所示的部分電路，測(cè)算出的電功率比燈泡的實(shí)際功率 （選填“徧大”或“徧小”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬棒電阻率的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A．電流表A1（內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=3mA）

B．電流表A2（內(nèi)阻約為0.4Ω，量程為0.6A）

C．定值電阻R0=900Ω

D．滑動(dòng)變阻器R（5Ω，2A）

E．干電池組（6V，0.05Ω）

F．一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

G．螺旋測(cè)微器，游標(biāo)卡尺

（1）如圖1，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為 mm；如圖2用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度為 cm．

（2）用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)該換用 擋（填“×1Ω”或“×100Ω”），換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)如圖3所示，則金屬棒的阻值約為 Ω．

（3）請(qǐng)根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，要求盡可能精確測(cè)量金屬棒的阻值．

（4）若實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流表A1示數(shù)為I1，電流表A2示數(shù)為I2，則金屬棒電阻的表達(dá)式為Rx= ．（用I1，I2，R0，Rg表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用，則在下列哪個(gè)電場(chǎng)中，只要給電子一個(gè)適當(dāng)?shù)某跛俣人湍茏允贾两K沿一條電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)；而給電子一個(gè)適當(dāng)?shù)某跛俣人湍苁冀K沿某個(gè)等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng) B. 正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)

C. 負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) D. 以上都不可能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，用外力固定著一個(gè)帶電荷量為＋Q的小球P，帶電荷量分別為－q和＋2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是( )

A. M與N的距離大于L

B. P、M和N在同一直線上

C. 在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同

D. 撤去固定小球P的外力，小球P將運(yùn)動(dòng)起來(lái)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】比值定義物理概念法，是物理學(xué)中常用的一種概念定義方法，就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法．下列有關(guān)比值定義物理概念不正確的是（　 ）

A. 加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值

B. 電場(chǎng)強(qiáng)度是試探電荷在電場(chǎng)中某個(gè)位置所受的力與其所帶電荷量的比值

C. 電容是電容器所帶的電荷量與電容器兩極板間電壓的比值

D. 電流強(qiáng)度是某段導(dǎo)體兩端所加的電壓與其電阻的比值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間， 計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，如圖所示是一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5、6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小為v4＝__________ m/s，小車的加速度大小a＝______m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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