【題目】如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線x=－8L到y軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿、軸負(fù)方向，x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向。在x>0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=。在電場(chǎng)左邊界坐標(biāo)為(一8L，－4L)的A點(diǎn)和坐標(biāo)為(－8L，－L)的C點(diǎn)，將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，先后以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng).從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從y軸上坐標(biāo)為(0，4L)的A′點(diǎn)以速度v0沿ⅹ軸正方向射出電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)粒子的重力及它們之間的相互作用。

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

(2)要使兩粒子在磁場(chǎng)中相遇，求在A、C兩點(diǎn)射入粒子的時(shí)間差及兩粒子在磁場(chǎng)中相遇點(diǎn)的坐標(biāo)。

【答案】（1）（2）①②

【解析】試題分析：將帶電粒子的運(yùn)用沿水平和豎直方向正交分解，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向在x軸上下方都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式分析；畫出軌跡根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系，即可求出在A、C兩點(diǎn)射入粒子的時(shí)間差及兩粒子在磁場(chǎng)中相遇點(diǎn)的坐標(biāo)。

（1）設(shè)從A點(diǎn)射入的粒子在x方向：

在y方向先做勻加速后做勻減速運(yùn)動(dòng)：

加速度為：

解得：

（2）從C點(diǎn)入射的粒子在y軸上的點(diǎn)射出與從A點(diǎn)射入的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的縱坐標(biāo)為：

速度大小仍為v0，方向沿x軸方向

①當(dāng)粒子從A點(diǎn)先射入，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外才能相遇，根據(jù)幾何關(guān)系：

根據(jù)牛頓第二定律：

圓周公式：

解得：

時(shí)間差為：

橫坐標(biāo)為：

縱坐標(biāo)為：

所以相遇點(diǎn)為：

②當(dāng)粒子從A點(diǎn)先射入，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外才能相遇，同①得

橫坐標(biāo)：

縱坐標(biāo)：

所以相遇點(diǎn)為：span>

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組欲利用如圖所示的電路同時(shí)測(cè)量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V，內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

(1)該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端，開始調(diào)節(jié)電阻箱，發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Ω時(shí)，毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)10個(gè)格的刻度，將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時(shí)，毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個(gè)格的刻度，實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為_______mA，內(nèi)阻Rg=________Ω。

(2)該小組查閱資料得知，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化很大，為了安全，該小組需將亮安表改裝成量程為3A的電流表，則需在亳安表兩端_______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值后電表總電阻為______Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)改表之后，該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流過毫安表的電流I(單位：mA)與光照強(qiáng)度E(單位：cd)之間的關(guān)系滿足，由此可得到光敏電阻的阻值R(單位：Ω)與光照強(qiáng)度E之間的關(guān)系為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月在平昌冬奧會(huì)中，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員李馨參加了兩項(xiàng)越野滑雪的比賽，成績(jī)有所突破如圖所示，某次滑雪訓(xùn)練，如果該運(yùn)動(dòng)員站在水平雪道上第一次利用滑雪杖對(duì)雪面的作用獲得水平推力F=75N而從靜止向前滑行，其作用時(shí)間為t1=1.0s。撤除水平推力F后經(jīng)過t2=2.0s，她第二次利用滑雪杖對(duì)面的作用獲得同樣的水平推力，第二次利用滑雪杖對(duì)雪面的作用距離與第一次相同已知該運(yùn)動(dòng)員連同裝備的總質(zhì)量為m=60kg，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小恒為Ff=15N運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮空氣阻力。求：

(1)運(yùn)動(dòng)員第一次利用滑雪杖對(duì)雪面作用后的速度大小及這段時(shí)間內(nèi)的位移大小；

(2)運(yùn)動(dòng)員第二次撤除水平推力后滑行的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，在氣墊導(dǎo)軌的滑塊上裝上一個(gè)擋光片和一個(gè)方盒，測(cè)得滑塊、方盒及擋光片的總質(zhì)量為M，氣墊導(dǎo)軌的右端固定一個(gè)定滑輪，細(xì)線繞過滑輪，一端與滑塊相連，另一端掛有6個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，（桌面足夠高）

（1）現(xiàn)用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光片的寬度，讀數(shù)如圖所示，則寬度d=_________mm；

（2）實(shí)驗(yàn)前先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，方法是：取下砝碼，接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，若滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上任意位置都能_____________，則導(dǎo)軌水平

（3）先掛上6個(gè)鉤碼，將滑塊由某一固定位置由靜止釋放，滑塊上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t，則滑塊通過光電門的速度為____________（用題中所給字母表示）。

（4）每次將1個(gè)鉤碼移放到滑塊上的方盒中，滑塊均由同一位置由靜止釋放，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄每次懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n及擋光片通過光電門的時(shí)間t，在坐標(biāo)紙上作出圖像，如圖所示，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要測(cè)量的物理量是______________，設(shè)此物理量的測(cè)量值為x，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，在誤差允許的范圍內(nèi)，作出的圖像斜率k=_______________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為2L，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈，ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直，ad邊長(zhǎng)為2L，bc邊長(zhǎng)為3L，t=0時(shí)刻，c點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合現(xiàn)使線圈以恒定的速度沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域，取a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中感應(yīng)電流I及ab間電勢(shì)差Uab隨位移x變化的關(guān)系圖線可能是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三顆衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)行的三個(gè)軌道如圖所示，1、3為圓軌道，2為橢圓軌道。軌道2與軌道1相切于Q點(diǎn)，與軌道3相切于P點(diǎn)。下列說法正確的是

A. 軌道1和軌道2上的衛(wèi)星經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度相同

B. 軌道2上衛(wèi)星的速度一定大于軌道1上衛(wèi)星的速度

C. 軌道3上衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于軌道2上衛(wèi)星的機(jī)械能

D. 軌道3上衛(wèi)星的引力勢(shì)能小于軌道1上相同質(zhì)量衛(wèi)星的引力勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲圖是傳送帶緊貼矩形桌面的俯視示意圖。傳送帶和桌面在同一水平面且都足夠?qū)挕⒆銐蜷L(zhǎng)，傳送帶沿圖示方向運(yùn)動(dòng)。abcd是垂直水平面固定的光滑擋板條，ab與cd部分是直的，bc是平滑過渡部分。擋板條ab部分與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向的夾角為θ。質(zhì)量為m1的小滑塊A與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，從a點(diǎn)由靜止釋放，最后與靜止在桌面c點(diǎn)、質(zhì)量為m2的小滑塊B發(fā)生彈性正碰。小滑塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，桌面c點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)與小滑塊A、B的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1，重力加速度為g。

（1）若m1=3m2，小滑塊A碰前瞬間的速率為v0′，求小滑塊A、B碰后在桌面滑行的距離之比s1：s2。

（2)在滿足m1<m2的前提下，小滑塊A碰前瞬間的速率v0′一定，m2取不同值，小滑塊A、B碰后速率也會(huì)不同。乙圖中的實(shí)線反映了小滑塊A碰后從b點(diǎn)滑上傳送帶的速率vb與再次滑出傳送帶的速率vb′的關(guān)系。圖中p點(diǎn)對(duì)應(yīng)著小滑塊A、B最后停在桌面上同一位置，求其相應(yīng)的m1：m2：

（3）若傳送帶的速度恒定為v0，請(qǐng)求小滑塊A經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速率v0′，并從速度與加速度兩個(gè)角度，定性描述小滑塊A從a點(diǎn)由靜止釋放到b點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，板上有兩個(gè)光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時(shí)間t，改變重物質(zhì)量來改變細(xì)繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．

依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a—F圖象，由圖象可得滑塊質(zhì)量m=_________kg，滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________（取g=10m/s2）（均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】當(dāng)月球到達(dá)近地點(diǎn)又正好是滿月時(shí)，月亮看起來比平時(shí)大14%、亮30%，這時(shí)就稱為超級(jí)月亮。2017年12月3日出現(xiàn)了2017年的第一次也是最后一次“超級(jí)月亮”。如圖所示是月球繞地球運(yùn)動(dòng)的示意圖，已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面的高度為h1，近地點(diǎn)距地面的高度為則下列說法正確的是

A. 地心與月心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過相同的面積

B. 月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度大于

C. 月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的速率比為

D. 月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)加速度大小的比為

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