【題目】如圖所示，在 xOy 坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿 y 軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q 的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn) O 射入磁場(chǎng)，其入射方向與x的正方向成 45°角。當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中坐標(biāo)為（3L，L）的 P 點(diǎn)處時(shí)速度大小為 v0，方向與 x 軸正方向相同。求：

（1）粒子從 O 點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的速度 v；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E0 和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0。

（3）粒子從 O 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 P 點(diǎn)所用的時(shí)間。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

解：(1)若粒子第一次在電場(chǎng)中到達(dá)最高點(diǎn)，則其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子在 點(diǎn)時(shí)的速度大小為，段為圓周，段為拋物線(xiàn)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，粒子在點(diǎn)時(shí)的速度大小也為，方向與軸正方向成角，可得：

解得：

(2)在粒子從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：

解得：

又在勻強(qiáng)電場(chǎng)由到的過(guò)程中，水平方向的位移為：

豎直方向的位移為：

可得：，

由，故粒子在段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑： 及

解得：

(3)在點(diǎn)時(shí)，

設(shè)粒子從由到所用時(shí)間為，在豎直方向上有：

粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)間為：

則粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間為：總

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】真空管道超高速列車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動(dòng)動(dòng)能的裝置。圖1是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，圖中粗實(shí)線(xiàn)表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計(jì)，ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度均為l，電阻均為R的金屬棒，通過(guò)絕緣材料固定在列車(chē)底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車(chē)的總質(zhì)量為m。列車(chē)啟動(dòng)前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，如圖1所示，為使列車(chē)啟動(dòng)，需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線(xiàn)電阻忽略不計(jì)，列車(chē)啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉。

（1）要使列車(chē)向右運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)圖1中M、N哪個(gè)接電源正極，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由；

（2）求剛接通電源時(shí)列車(chē)加速度a的大小；

（3）列車(chē)減速時(shí)，需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于l。若某時(shí)刻列車(chē)的速度為，此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，試討論：要使列車(chē)停下來(lái)，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲(側(cè)視圖只畫(huà)了一個(gè)小車(chē))所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證“牛頓第二定律”，兩個(gè)相同的小車(chē)放在光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán)增減盤(pán)中的砝碼可改變小車(chē)受到的合外力，增減車(chē)上的砝碼可改變小車(chē)的質(zhì)量。兩車(chē)左端各系一條細(xì)線(xiàn)用一個(gè)黑板擦把兩細(xì)線(xiàn)同時(shí)按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車(chē)靜止(如圖乙)。拾起黑板擦兩車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，在兩車(chē)尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車(chē)立刻停止，測(cè)出兩車(chē)位移的大小。

(1)該實(shí)驗(yàn)中，盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)__________小車(chē)的總質(zhì)量(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”)。

(2)圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)的實(shí)驗(yàn)記錄，已測(cè)得小車(chē)1的總質(zhì)量M1=100g，小車(chē)2的總質(zhì)量M2=200g。由圖可讀出小車(chē)1的位移x1=5.00m小車(chē)2的位移x2=__________cm，可以算出=__________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，_________(填“大于”、“小于”、“等于”)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置.線(xiàn)圈A通過(guò)電流表甲、高阻值的電阻Rˊ、變阻器R和開(kāi)關(guān)連接到干電池上,線(xiàn)圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙上,兩個(gè)電流表相同,零刻度居中.閉合開(kāi)關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P不動(dòng)時(shí),甲、乙兩個(gè)電流表指針的不同的位置如圖所示.

（1）當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),甲表指針的偏轉(zhuǎn)方向是________,乙表指針的偏轉(zhuǎn)方向是________.(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)

（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開(kāi)關(guān),乙表的偏轉(zhuǎn)情況是________(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)

（3）從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論:________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，閉合導(dǎo)線(xiàn)框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W1，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為q2，則( )

A.W1<W2，q1<q2B.W1<W2，q1＝q2C.W1>W2，q1＝q2D.W1>W2，q1>q2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空中，一直線(xiàn)上有M、O、N、P四個(gè)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間距相等，現(xiàn)在O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷Q，如圖所示，則（ ）

A. 電勢(shì)φM＝φN B. 電勢(shì)φM＝φP

C. 場(chǎng)強(qiáng)大小EM＝EP D. 電勢(shì)差UON＝UNP

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，回旋加速器由置于高真空中的兩個(gè)半徑為R的D形式上金屬盒構(gòu)成，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。兩盒間加速電壓為U，方向發(fā)生周期性變化，使得粒子每進(jìn)入狹縫即被加速．從A處粒子源產(chǎn)生的帶正電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q、初速不計(jì)，粒子重力不計(jì)．則（ ）

A. 粒子能獲得的最大速率為 B. 粒子能獲得的最大速率為

C. 粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D. 粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是一個(gè)由電池E、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，平行板電容器中央有一個(gè)液滴處于平衡狀態(tài)，當(dāng)增大電容器兩板間距離的過(guò)程中（ ）

A.電容器的電容變大B.電阻R中有從a流向b的電流

C.液滴帶正電D.液滴仍然平衡

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5 V、內(nèi)阻r=0.50 Ω的直流電源，現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌 電阻不計(jì)，g取10m/s2（已知sin37°=0.60，cos37°=0.80）．求：

（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大��；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

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