【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy中,在y>0及y<區(qū)域存在場(chǎng)強(qiáng)大小相同,方向相反且均平行與y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的點(diǎn)P1(0,3L)以速率v0,方向沿x軸正方向出發(fā),然后經(jīng)過(guò)x軸上的點(diǎn)P2（8L,0）進(jìn)入磁場(chǎng)。已知帶電粒子分別在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)功時(shí)所受力大小相等,不計(jì)粒子重力。求：

(1)粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

(3)粒子第n次經(jīng)過(guò)x軸的坐標(biāo)

【答案】(1) ；；(2) ；(3) ，；，

【解析】

解：(1)粒子從到類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá)時(shí)的y方向分速度為

由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：，

解得：

故粒子在的速度大�。�

設(shè)與x軸的夾角為，則有：

解得：

(2)粒子從到，設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為，據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：

依題意意：電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受力大小相等，則有：

代入可得：

(3)根據(jù)：

解得：

由幾何關(guān)系可得：粒子在磁場(chǎng)中的軌跡所對(duì)圓心角為

故粒子將垂直的直線從M點(diǎn)穿出磁場(chǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)一周期的軌跡如圖所示；

當(dāng)為奇數(shù)時(shí)，，

當(dāng)為偶數(shù)時(shí)，，

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】用如圖所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。圖中A、B為兩個(gè)光電門(mén)，C為固定在凹槽上的遮光條。實(shí)驗(yàn)前（不掛鉤碼）左右移動(dòng)小木塊使凹槽能夠在長(zhǎng)木板上勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)遮光條的寬度為d，兩光電門(mén)間的距離為x。實(shí)驗(yàn)時(shí)凹槽每次都從同一位置由靜止釋放，研究對(duì)象為凹槽（包括內(nèi)部的砝碼）及鉤碼組成的系統(tǒng)。

（1）將鉤碼逐個(gè)拿到凹槽中，記錄每次所懸掛鉤碼的質(zhì)量m1、m2、m3……，釋放凹槽，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度a1、a2、a3……，則下列哪一圖象能正確反映加速度a與懸掛鉤碼的重力mg之間的關(guān)系______。

（2）懸掛鉤碼的質(zhì)量m保持不變，增加或減少槽內(nèi)的砝碼，測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的加速度，為了能直觀反映在合外力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)做下列哪一圖象______（M表示槽及槽內(nèi)砝碼的總質(zhì)量）。

A．a(chǎn)-M B．a(chǎn)-m C．a(chǎn)- D．a(chǎn)-

（3）為了精確測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度，甲同學(xué)固定光電門(mén)B，移動(dòng)光電門(mén)A，然后釋放凹槽，測(cè)出遮光條每次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間t1。乙同學(xué)固定光電門(mén)A，移動(dòng)光電門(mén)B，然后釋放凹槽，測(cè)出遮光條每次經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t2，兩位同學(xué)根據(jù)圖象求解系統(tǒng)的加速度。甲同學(xué)做出的圖象應(yīng)為下圖中的______，乙同學(xué)做出的圖象應(yīng)為下圖中的______。若甲同學(xué)所做圖象的斜率的絕對(duì)值為k，則系統(tǒng)的加速度a=______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 該束帶電粒子帶負(fù)電

B. 速度選擇器的p1極板帶負(fù)電

C. 在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷越小

D. 在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為m的木箱，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木箱在與水平方向夾角為θ的斜向上拉力F作用下作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F的大小為____　。保持木箱速度不變，改變F，當(dāng)θ1＝0°和θ2＝30°時(shí)，讓木箱發(fā)生相同的位移，兩次拉力做的功分別為W1和W2，則W1_____W2（選填“＞”、“＝”或“＜”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABC為金屬桿做成的軌道，固定在豎直平面內(nèi)。軌道的AB段水平粗糙，BC段是半徑為R＝0.1m的光滑半圓弧。一質(zhì)量m＝0.2kg的小環(huán)套在桿上，在恒定水平拉力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t＝0.5到達(dá)B點(diǎn)，然后撤去拉力F，小環(huán)沿軌道上滑，到達(dá)C處恰好掉落做自由落體運(yùn)動(dòng)。小環(huán)與水平直桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小環(huán)從C處落到B處所用的時(shí)間；

（2）小環(huán)第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（3）水平拉力F大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于近代物理的敘述中，正確的是

A. 光電效應(yīng)是金屬表面的原子吸收光子后由原子核釋放出電子的現(xiàn)象，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

B. 氫原子輻射光子后，其電勢(shì)能減小，核外電子動(dòng)能增大

C. 氘核()和氚核()聚合成氦核()，會(huì)放出一個(gè)正電子，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放核能

D. 某種放射性元素半衰期為5天，則100個(gè)該元素原子核經(jīng)過(guò)5天時(shí)，一定還剩50個(gè)未發(fā)生衰變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一底邊為L，底邊上的高也為L的等腰三角形導(dǎo)體線框以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)長(zhǎng)為2L，寬為L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。t＝0時(shí)刻，三角形導(dǎo)體線框的底邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)，取沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流為正，則在三角形導(dǎo)體線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線可能是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為游樂(lè)場(chǎng)中深受大家喜愛(ài)的“激流勇進(jìn)”的娛樂(lè)項(xiàng)目，人坐在船中，隨著提升機(jī)到達(dá)高處，再沿著水槽飛滑而下，劈波斬浪的剎那帶給人驚險(xiǎn)刺激的感受。設(shè)乘客與船的總質(zhì)量為m＝100kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ = 0.5，斜坡的傾角θ = 37°（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8），斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì)，船進(jìn)入水平水槽后繼續(xù)滑行25 m后停止，重力加速度g取10 m/s2．求：

（1）船沿傾斜水槽下滑的加速度大��；

（2）船滑到斜槽底部O點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（3）它在斜坡上滑下的距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖a.所示，一對(duì)平行光滑金屬軌道放置在水平面上，兩軌道間距為 L，軌道 ab兩點(diǎn)之間接有阻值為 R 的電阻，有一質(zhì)量為 m、阻值為 r 的導(dǎo)體桿放在軌道上，與兩軌道垂直， 軌道的電阻忽略不計(jì)且足夠長(zhǎng)，區(qū)域 abcd 內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。現(xiàn)用一外力 F 沿軌道方向拉桿，使之由靜止起做加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求：

（1）流過(guò)電阻 R 的感應(yīng)電流方向；

（2）桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿兩端電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系式；

（3）桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；

（4）若某時(shí)刻撤去外力，在圖b.中畫(huà)出桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速 度隨時(shí)間的變化所對(duì)應(yīng)的可能的圖線，并進(jìn)行分析說(shuō)明。

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