【題目】如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強電場，電場強度大小為E，在x軸上方存在以O(shè)為圓心、半徑為R的半圓形勻強磁場（MN為直徑），磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于xoy平面向外，y軸上的A點與O點的距離為d。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點射入磁場，不計粒子的重力。

（1）求粒子在磁場中運動的速度大小和軌道半徑；

（2）要使粒子進入磁場后從ON穿出磁場，求電場強度的最大值Em；

（3）若電場強度大小為2Em，求粒子在磁場中運動的時間。

【答案】（1），（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）在電場中時，有得：

在磁場中時洛倫茲力充當(dāng)向心力，故有得：

（2）軌跡如圖所示，根據(jù)幾何知識可得

，，聯(lián)立解得

（3）

得：可知粒子在磁場中運動軌跡為圓如圖：

由：

得：

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】如圖所示，某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。

（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d= cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2．0×s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為 m/s；

（2）實驗中可近似認(rèn)為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為 ;

（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出 （選填“V-m”或“-m”）圖象;

（4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點，其原因是 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在直徑1.6m的圓柱體一端截出一圓錐，如下圖所示，在看到剖面上，三角形的三邊之比為3:4:5, 圓柱體可繞其中心對稱軸勻速旋轉(zhuǎn)。將一小木塊放置在斜面的中點，它與斜面間動摩擦力因素為0.25，若小木塊保持在此位置不動，則圓柱體旋轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)為多大.（結(jié)果用根式表示；g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于圓周運動的下列說法中正確的是（ ）

A. 做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內(nèi)通過的位移都相等

B. 做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內(nèi)通過的路程都相等

C. 做勻速圓周運動的物體的加速度一定指向圓心

D. 做勻速圓周運動的物體的加速度不一定指向圓心

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為r，圓心為的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，在磁場右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N，兩極間距離為L，在MN板中央各有一個小孔、，、、在同一個水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電阻形成閉合導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為R的電阻形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計），該回路處在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，整個裝置處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計），以速率從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔射出，現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運動，此后粒子恰好不能從射出，而從圓形磁場的最高點G射出，求：

（1）圓形磁場的磁感應(yīng)強度；

（2）棒下落h的整個過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱；

（3）粒子從E點到F點所用的時間；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究小車的加速度a與小車質(zhì)量M和小車受到的外力F的關(guān)系時，

（1）探究加速度和力的關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)描繪出的a－F圖象如圖所示，下列說法正確的是________（填正確答案標(biāo)號）。

A．三條傾斜的直線所對應(yīng)的小車的質(zhì)量相等

B．三條傾斜的直線所對應(yīng)的小車的質(zhì)量不同

C．直線1所對應(yīng)的小車的質(zhì)量最大

D．直線3所對應(yīng)的小車的質(zhì)量最大

（2）由于沒有始終滿足小車的質(zhì)量M遠大于鉤碼的質(zhì)量m的關(guān)系，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是下圖中的________（填正確答案標(biāo)號）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長0．1m的細線，一端系著一個質(zhì)量為0．18kg的小球，拉住線的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動．當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速改為原來的3倍時，細線將恰好會斷開，線斷開前的瞬間，小球受到的拉力比原來的拉力大40N，求：

（1）線斷開前的瞬間，線受到的拉力大小？

（2）線斷開的瞬間，小球運動的線速度？

（3）如果小球離開桌面時，速度方向與桌邊緣的夾角為60°，桌面高出地面0．8m，求小球飛出后的落地點距離桌邊緣的水平距離？（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b是近地衛(wèi)星（該衛(wèi)星的高度忽略不計），c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則下列選項正確的是(　　 )

A. a的向心加速度與地球表面重力加速度大小相等

B. d的運動周期有可能是20小時

C. c在4小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D. 在相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是驗證機械能守恒定律的裝置．一根輕細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方．在鋼球底部豎直地粘住一片質(zhì)量不計、寬度為d的遮光條．將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出．記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t．

（1）△Ep=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到 之間的豎直距離．

A．鋼球在A點時的頂端

B．鋼球在A點時的球心

C．鋼球在A點時的底端

（2）用計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖乙所示，則遮光條寬度為 cm，某次測量中，計時器的示數(shù)為0．0150s，則鋼球的速度為v= m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

（3）計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小△Ep與動能變化大小△Ek，就能驗證機械能是否守恒．

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