（18分）如圖甲所示，豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場，電場和磁場的范圍足夠大，電場強(qiáng)度的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，選定磁場垂直紙面向里為正方向，在時(shí)刻，一質(zhì)量，帶電荷量的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度是擋板MN上一點(diǎn)，直線與擋板MN垂直，取。求：

⑴微粒下一次經(jīng)過直線時(shí)到O點(diǎn)的距離。
⑵微粒在運(yùn)動(dòng)過程中離開直線的最大距離。
⑶水平移動(dòng)擋板，使微粒能垂直射到擋板上，擋板與O點(diǎn)間距離應(yīng)滿足的條件。
（1）2R="1.2" （m）⑵⑶         （n=0、1、2、3…..）

試題分析：（1）由題意知，微粒所受重力：    (1分)
電場力大小為：                     (1分)
重力與電場力平衡 ，微粒先在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：  (2分)
距O點(diǎn)的距離為：2R="1.2" （m）        （2分）
（2）微粒運(yùn)動(dòng)半周后向上勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：  （2分）
軌跡如圖所示： （2分）                     

故位移大小                      （2分）
微粒離開直線的最大距離：       （2分）
（3）若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)p,p點(diǎn)在直線下方時(shí)，擋板MN與O點(diǎn)間的距離
應(yīng)滿足：  （n=0、1、2、3……）   （2分）
若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)p，p點(diǎn)在直線上方時(shí)，擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足：  （n=1、2、3……）       (2分)
或           （n=0、1、2、3…..）
【若兩式合寫為：  （n=0、1、2、3……）同樣給分】
點(diǎn)評(píng)：難度較大，由于粒子運(yùn)動(dòng)的往復(fù)性造成了多解問題，應(yīng)首先明確粒子的偏轉(zhuǎn)周期與交變電場的周期關(guān)系，以判斷那段時(shí)間做圓周運(yùn)動(dòng)，哪段時(shí)間做直線運(yùn)動(dòng)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，直角坐標(biāo)系位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的方向垂直xOy平面向外，電場線方向平行于y軸。一質(zhì)量為m. 電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)以水平速度v0向右拋出，與x軸成450角經(jīng)x軸上M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從坐標(biāo)系原點(diǎn)第一次離開電場和磁場。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）電場強(qiáng)度E的大小和方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；
（3）求小球從A運(yùn)動(dòng)到O的總時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如下圖所示，豎直平面（紙面）內(nèi)有直角坐標(biāo)系xOy，x軸沿水平方向。在x≤O的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場。在第二象限緊貼y軸固定放置長為l、表面粗糙的不帶電絕緣平板，平板平行于x軸且與x軸相距h。在第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在方向相互垂直的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、方向垂直于紙面向外）和勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）。一質(zhì)量為m、不帶電的小球Q從平板下側(cè)A點(diǎn)沿x軸正向拋出；另一質(zhì)量也為m、帶電量為q的小球P從A點(diǎn)緊貼平板沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)后從y軸上的D點(diǎn)進(jìn)入電磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)圓周離開電磁場區(qū)域，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，然后從x軸上的K點(diǎn)進(jìn)入第四象限。小球P、Q相遇在第四象限的某一點(diǎn)，且豎直方向速度相同。設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球P電量不變，小球P和Q始終在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且均看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小，并判斷P球所帶電荷的正負(fù)；
（2）小球Q的拋出速度v0的取值范圍；
（3）B1是B2的多少倍？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一傾角為θ=37o的絕緣斜面高度為h=3.6m，底端有一固定擋板，整個(gè)斜面置于勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E=1×106N/C，方向水平向右�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1.1kg，電荷量為q=－1×10－6C的小物體，沿斜面頂端從靜止開始下滑，小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.5，且小物體與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能(g=10m/s2,sin37o=0.6，cos37o=0.8）求：

（1）小物體第一次與擋板碰撞前瞬間速度v的大��；
（2）小物體從靜止開始下滑到最后停止運(yùn)動(dòng)通過的總路程s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體，管道半徑略大于球體半徑。整個(gè)管道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與管道垂直�，F(xiàn)給帶電球體一個(gè)水平速度v0，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，帶電球體克服摩擦力所做的功可能為（    ）
A．0B．
C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為a＝30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的有界勻強(qiáng)磁場中. 兩根電阻都為R＝2W、質(zhì)量都為m＝0.2kg的完全相同的細(xì)金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌并排靠緊的放置在導(dǎo)軌上，與磁場上邊界距離為x＝1.6m，有界勻強(qiáng)磁場寬度為3x＝4.8m．先將金屬棒ab由靜止釋放，金屬棒ab剛進(jìn)入磁場就恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)立即由靜止釋放金屬棒cd，金屬棒cd在出磁場前已做勻速運(yùn)動(dòng).兩金屬棒在下滑過程中與導(dǎo)軌接觸始終良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：

（1）金屬棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí)棒中電流I；
（2）金屬棒cd在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中通過回路某一截面的電量q；
（3）兩根金屬棒全部通過磁場的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在地面附近，坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度大小為B，在x＜0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，一個(gè)帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，沿著與水平方向成α=30°角的方向斜向下做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入x＞0的區(qū)域，要使油滴進(jìn)入x＞0區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需在x＞0的區(qū)域內(nèi)加一個(gè)勻強(qiáng)電場，若帶電油滴做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)通過x軸上的N點(diǎn)，且，求：

（1）油滴運(yùn)動(dòng)速率；
（2）在x＞0空間內(nèi)所加電場的場強(qiáng)大小和方向；
（3）油滴從x軸上的M點(diǎn)開始到達(dá)x軸上的N點(diǎn)所用的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球，用長為L的絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ=370角。（重力加速度為g，cos370=0.8，sin370=0.6）

（１）判斷小球帶何種電荷。
（２）求電場強(qiáng)度E。
（３）在圖示位置，若將細(xì)線突然剪斷，小球做何種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？求加速度a的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(9分)如圖所示，在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場方向的平面）做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向。
（2）若某時(shí)刻微粒在場中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。求該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離。
（3）當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，將電場強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉淼?/2（不計(jì)電場變化對(duì)原磁場的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛�，求帶電微粒落至地面時(shí)的速度大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案