【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xoy，在第二象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，電場強(qiáng)度方向沿y軸正方向；在第三象限的正三角形PMN區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xoy平面向外，正三角形邊長為L，且PN邊與y軸平行。現(xiàn)有一重力不計(jì)帶負(fù)電的粒子，從y軸上的A點(diǎn)，以大小v0的速度沿x軸負(fù)方向射入電場，通過電場后從x軸負(fù)方向上的P點(diǎn)進(jìn)入第三象限，且速度與x軸負(fù)方向夾角為,又經(jīng)過磁場后從y軸負(fù)方向進(jìn)入第四象限，且速度與y軸負(fù)方向夾角為 (已知+=， OP=2AO=4h).求：

(1)帶電粒子的比荷 =?

(2)粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度的大小和=?

(3)PMN區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值；(以上3小題答案均用E、h、L、v0等表示)

【答案】（1）（2），450（3）

【解析】

（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出粒子的比荷。

（2）應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解求出速度大小與方向。

（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)分析，α=450 并且當(dāng)粒子從N點(diǎn)出磁場時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最��；洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值。

（1）粒子在第二象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)在第二象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則

水平方向有：

豎直方向有：
聯(lián)立得：

（2）設(shè)粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)時(shí)豎直方向的速度vy
則有：

聯(lián)立得：
所以粒子到達(dá)p點(diǎn)時(shí)速度大小為
與x軸的夾角為θ，由幾何關(guān)系得：，所以θ=450

（3）經(jīng)分析，α=450 并且當(dāng)粒子從N點(diǎn)出磁場時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小
由幾何關(guān)系得：

由洛倫茲力提供向心力得：
聯(lián)立得：即磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值

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】高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖甲是焊接的原理示意圖．將半徑為r＝10 cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，t＝0時(shí)刻磁場方向垂直線圈所在平面向外．工件非焊接部分單位長度上的電阻R0＝1.0×10－3Ω·m－1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計(jì)溫度變化對電阻的影響．

(1) 在圖丙中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的it圖象(以逆時(shí)針方向電流為正)，并寫出必要的計(jì)算過程；

(2) 求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值；

(3) 求t＝0.30 s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（18分）（2012·廣東理綜物理）某同學(xué)測量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。

①分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖15（a）和圖15（b）所示，長度為_____cm，直徑為_____mm。

②按圖15（c）鏈接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下：

（a）將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最_____處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；

（b）將電阻箱R2的阻值調(diào)至最______（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時(shí)R2阻值為1280Ω；

③由此可知，圓柱體的電阻為_____Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）測干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。在如下圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用________。

（2）選好電路后,由于電流表和電壓表內(nèi)電阻對電路的影響,所測得電動(dòng)勢將________．(選填“偏大”，“偏小”，“不變”）

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的一系列數(shù)據(jù)，畫出U-I圖（如圖丙所示），則被測干電池的電動(dòng)勢為________V，電池的內(nèi)阻為________Ω．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

（4）這種用圖象法處理數(shù)據(jù)是為了減少________. (選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電油滴，在平行于紙面的勻強(qiáng)電場中斜向右下方做直線運(yùn)動(dòng)，其軌跡與豎直方向的夾角為，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷可能正確的是　　

A. 電場強(qiáng)度的最小值等于

B. 電場強(qiáng)度的最大值等于

C. 帶電油滴的機(jī)械能增加

D. 電場力對帶電油滴不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于兩板中央的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)�，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則(　)

A. 帶電油滴仍靜止在P點(diǎn)

B. 帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)

C. P點(diǎn)的電勢將升高

D. 電容器的電容減小，電容器的帶電量將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁場具有能量，磁場中單位體積內(nèi)所具有的磁場能量叫磁場的能量密度，用符號(hào)表示，其表達(dá)式為，式中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，在空氣中為一常量。小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一條形磁鐵N極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，他用一塊與磁鐵端面等大的鐵片吸在磁鐵上，然后用力緩慢拉開一段微小距離L，如圖所示，他測出磁鐵端面的面積為S，用力傳感器測得拉力F的大小，已知拉力F做的功等于間隙中磁場的能量，則條形磁鐵端面附近磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可表示為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在水平面內(nèi)固定 PQ 和 MN 兩根光滑金屬導(dǎo)軌，其 P、M 端通過阻值為 R 的直電阻絲相連。將一根質(zhì)量為 m、長度足夠長的直金屬棒平行于 PM 跨放在導(dǎo)軌上間距為 d 的位置。整個(gè)裝置處于垂直水平面的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)使金屬棒以初速度 v0 開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間 t，向右滑過距離 L 到達(dá)導(dǎo)軌上間距為3d/2 的位置。若滑動(dòng)過程中金屬棒始終平行于 PM，電阻絲中的電流保持不變，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻。求：

（1）此過程中金屬棒的末速度大�。�

（2）此過程中電阻絲上產(chǎn)生的熱量；

（3）此過程中通過電阻絲的電流強(qiáng)度大小；

（4）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

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