【題目】如圖所示，在直角坐標系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個有界的勻強磁場：垂直紙面向外的勻強磁場I、垂直紙面向里的勻強磁場II，O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點OM=MP=L．在第三象限存在沿y軸正向的勻強電場．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場中坐標為（﹣2L，﹣L）的點以速度υ0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過原點O處射入?yún)^(qū)域I又從M點射出區(qū)域I（粒子的重力忽略不計）．

（1）求第三象限勻強電場場強E的大�。�

（2）求區(qū)域I內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大��；

（3）如帶電粒子能再次回到原點O，問區(qū)域II內(nèi)磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過原點O的時間間隔為多少？

【答案】（1）第三象限勻強電場場強E的大小是；

（2）區(qū)域I內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小是；

（3）如帶電粒子能再次回到原點O，區(qū)域II內(nèi)磁場的寬度至少為（+1）L，粒子兩次經(jīng)過原點O的時間間隔為．

【解析】解：（1）帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，則有

水平方向：2L=v0t

豎直方向：

聯(lián)立解得，

（2）設(shè)到原點時帶電粒子的豎直分速度為vy

則

則粒子進入磁場時速度大小為，方向與x軸正向成45°

粒子進入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運動，由幾何知識可得軌跡半徑為

由洛倫茲力充當向心力，則有

可解得：

（3）粒子運動軌跡如圖．

在區(qū)域Ⅱ做勻速圓周的半徑為

帶電粒子能再次回到原點的條件是區(qū)域Ⅱ的寬度

粒子從O到M的運動時間

粒子從M到N的運動時間

粒子在區(qū)域Ⅱ中的運動時間

粒子兩次經(jīng)過原點O的時間間隔為

答：（1）第三象限勻強電場場強E的大小是；

（2）區(qū)域I內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小是；

（3）如帶電粒子能再次回到原點O，區(qū)域II內(nèi)磁場的寬度至少為（+1）L，粒子兩次經(jīng)過原點O的時間間隔為．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一水平的氣墊導軌，導軌上A點處有一滑塊，其質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的小球相連．調(diào)節(jié)細繩的長度使每次實驗時滑塊運動到B點處與勁度系數(shù)為k的彈簧接觸時小球恰好落地，測出每次彈簧的壓縮量x，如果在B點的正上方安裝一個速度傳感器，用來測定滑塊到達B點的速度，發(fā)現(xiàn)速度v與彈簧的壓縮量x成正比，作出速度v隨彈簧壓縮量x變化的圖象如圖乙所示，測得v－x圖象的斜率.在某次實驗中，某同學沒有開啟速度傳感器，但測出了A、B兩點間的距離為L，彈簧的壓縮量為x0，重力加速度用g表示，則：

(1)滑塊從A處到達B處時，滑塊和小球組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk＝____________，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp＝______________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp則可認為系統(tǒng)的機械能守恒．(用題中字母表示)

(2)在實驗中，該同學測得M＝m＝1kg，彈簧的勁度系數(shù)k＝100N/m，并改變A、B間的距離L，作出的x2－L圖象如圖丙所示，則重力加速度g＝________m/s2.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是________（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．空氣中PM2.5顆粒的無規(guī)則運動不屬于分子熱運動

B．某物體溫度升高，組成該物體的分子的平均動能一定增大

C．云母片導熱性能各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則

D．空氣相對濕度越大，則空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓

E．由右圖分子力與分子距離關(guān)系圖可知分子間距減小時分子間引力增大、斥力減小，所以分子力表現(xiàn)為斥力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有相互平行、相距和寬度也都為L的I、II兩區(qū)域，I、II區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，I區(qū)域磁場向內(nèi)、磁感應(yīng)強度為B0，II區(qū)域磁場向外，大小待定�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子，從圖中所示的一加速電場中的MN板附近由靜止釋放被加速，粒子經(jīng)電場加速后平行紙面與I區(qū)磁場邊界成45°角進入磁場，然后又從I區(qū)右邊界成45°角射出。

(1)求加速電場兩極板間電勢差U，以及粒子在I區(qū)運動時間t1。

(2)若II區(qū)磁感應(yīng)強度也是B0時，則粒子經(jīng)過I區(qū)的最高點和經(jīng)過II區(qū)的最低點之間的高度差是多少。

(3)為使粒子能返回I區(qū)，II區(qū)的磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足什么條件，粒子從左側(cè)進入I區(qū)到從左側(cè)射出I區(qū)需要的最長時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距為d的足夠長的平行金屬導軌位于水平xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均不計。在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的磁場，磁感強度大小按B=kx規(guī)律變化（其中k是一大于零的常數(shù)）。一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導軌上，兩者接觸良好。當t=0時直桿位于x=0處，其速度大小為v0，方向沿x軸正方向，在此后的過程中，始終有一個方向向左的變力F作用于金屬桿，使金屬桿的加速度大小恒為a，加速度方向一直沿x軸的負方向．求：

（1）金屬桿向右運動至t=0時刻時所在位置處的磁感應(yīng)強度B的大小。

（2）閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時間有多長？

（3）當金屬桿的速度為v0/2時，閉合回路的感應(yīng)電動勢多大？此時作用于金屬桿的外力F多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上有一傾角為θ的光滑固定斜面，在斜面底端的正上方高度為h處平拋一小球A，同時在斜面底端一物塊B以某一初速度沿斜面上滑，當其滑到最高點時恰好與小球A相遇，小球A和物塊B均視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�

A. 物塊B沿斜面上滑的初速度為

B. 物塊B沿斜面上滑的高度 h

C. 小球A在空中運動的時間為

D. 小球A水平拋出時的初速度為sinθcosθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個廢棄的空礦井，井口和井底都是水平的．井口和井底以及任意水平橫截面都是邊長為a的正方形，四個側(cè)面墻壁都與水平面垂直．礦井的深度為H，如圖所示．在井口的一邊的中點A，以垂直于該側(cè)面墻壁的速度v水平拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球進入礦井運動，空氣阻力忽略不計．在第（1）個問和第（3）個問中，g=9.8m/s，在第（2）個問中，重力加速度用g表示，且都保持不變．

（1）若H=4.9m，a=6m，小球不會與側(cè)面墻壁相碰就落到了井底，求小球在空中運動的時間、速度v的取值范圍．

（2）若H、a、v都是已知條件但具體數(shù)值未知，用所給的字母表示出小球做平拋運動的時間．

（3）若小球與側(cè)面墻壁的碰撞是一種非常理想的碰撞，每次碰撞都滿足：設(shè)撞擊墻壁前瞬間的速度為v1，如圖所示，類似于光的反射一樣，反彈的速度大小v2=v1，并且角度滿足圖示的情形，且碰撞時間極短．H=78.4m、a=5m、v=7m/s，求小球在落到井底之前能與側(cè)面墻壁碰撞的次數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。

（1）打點計時器使用的電源是_______（選填選項前的字母）。

A．直流電源 B．交流電源

（2）實驗中，平衡摩擦力和其他阻力后，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖乙所示。

實驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_________，打B點時小車的速度v=_________。

（3）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的xoy平面內(nèi)，以（0，R）為圓心，R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面向里的勻強磁場（用B1表示，大小未知）；x軸下方有一直線MN，MN與x軸相距為），x軸與直線MN間區(qū)域有平行于y軸的勻強電場，電場強度大小為E；在MN的下方有矩形區(qū)域的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B2，磁場方向垂直于xOy平面向外。電子a、b以平行于x軸的速度v0分別正對點、A（0，2R）點射入圓形磁場，偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過原點O進入x軸下方的電場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e， ，不計電子重力。

（1）求磁感應(yīng)強度B1的大�。�

（2）若電場沿y軸負方向，欲使電子a不能到達MN，求的最小值；

（3）若電場沿y軸正方向， ，欲使電子b能到達x軸上且距原點O距離最遠，求矩形磁場區(qū)域的最小面積。

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