【題目】如圖甲所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，一比荷為帶正電的粒子（重力不計(jì)），以速度v0沿水平方向從金屬極板正中間射入。粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰能從極板的上邊緣與水平方向成45°角射出，然后垂直于MN射入右上方足夠大的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)可適時(shí)加上垂直紙面的磁場(chǎng)，其變化規(guī)律如圖乙所示（加磁場(chǎng)時(shí)為t=0時(shí)刻），磁場(chǎng)變化周期為T0，忽略磁場(chǎng)突變的影響。

(1)求兩金屬極板間的電壓U大��；

(2)若粒子到達(dá)MN時(shí)加磁場(chǎng)，要使粒子射入磁場(chǎng)后不再?gòu)?/span>MN射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)滿足的條件；

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子越過(guò)MN足夠遠(yuǎn)的距離時(shí)加磁場(chǎng)，求運(yùn)動(dòng)軌跡所包圍面積。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，從O點(diǎn)射出時(shí)速度

代入數(shù)據(jù)得

(2)粒子垂直MN射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，要使粒子不從MN間射出，其軌跡如圖所示

設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)周期為T，如圖可知，應(yīng)有

因?yàn)?/span>

所以

(3)粒子射入NM區(qū)域足夠遠(yuǎn)后從時(shí)刻開(kāi)始有磁場(chǎng)，分析可知粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為

所以，粒子在時(shí)間內(nèi)的軌跡是兩個(gè)外切圓組成的“8”字形，如圖所示

設(shè)軌跡半徑為r，則

解得

圍成的面積為兩個(gè)半徑為r的圓，其面積為

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】一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，從O點(diǎn)以和水平方向成α角的初速度v0拋出，當(dāng)達(dá)到最高點(diǎn)A時(shí)，恰進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球從A點(diǎn)沿水平直線運(yùn)動(dòng)到與A相距為S的A′點(diǎn)后又折返回到A點(diǎn)，緊接著沿原來(lái)斜上拋運(yùn)動(dòng)的軌跡逆方向運(yùn)動(dòng)又落回原拋出點(diǎn)（重力加速度為g，θ未知），求：

（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�

（2）從O點(diǎn)拋出又落回O點(diǎn)所需的時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體G用兩根繩子懸掛，開(kāi)始時(shí)繩OA水平，現(xiàn)將兩繩同時(shí)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)90°，且保持兩繩之間的夾角α不變（），物體保持靜止?fàn)顟B(tài).在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，設(shè)繩OA的拉力為T1，繩OB的拉力為T2，則.

A. T1先減小后增大B. T1先增大后減小

C. T2逐漸減小D. T2最終變?yōu)榱?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減小的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最直接結(jié)論是

A.如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置

B.如果小球不受力，它將勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.如果小球受力，它將改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

D.如果小球受力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)。裝置如圖甲所示，在調(diào)整好儀器后，正確操作得到點(diǎn)跡清晰的紙帶。

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是_______

A.打點(diǎn)時(shí)先釋放紙帶再接通電源

B.應(yīng)使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)消除小車和長(zhǎng)木板間的摩擦阻力的影響

D.應(yīng)調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行

(2)如圖乙所示是某同學(xué)一次實(shí)驗(yàn)得到小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，他進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理：在紙帶上連續(xù)選取六個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D、E、F并測(cè)得A、C兩點(diǎn)間的距離為x1，B、D兩點(diǎn)間的距離為x2，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電源的頻率為f，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小vB=_____；小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=_______。

(3)如圖丙、丁所示是兩位同學(xué)用同一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別作出的小車運(yùn)動(dòng)v—t圖像，你認(rèn)為作圖正確的是________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O為圓心，兩實(shí)線分別為帶電量大小相等的帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說(shuō)法說(shuō)法正確的是

A.M帶正電荷，N帶負(fù)電荷

B.M在b點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在a點(diǎn)的電勢(shì)能

C.N在c點(diǎn)的動(dòng)能小于它在e點(diǎn)的動(dòng)能

D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)動(dòng)能變化量大于M從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能變化量的絕對(duì)值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星、27顆中地球軌道衛(wèi)星，下表給出了其中三顆衛(wèi)星的信息，其中傾角為軌道平面與赤道平面的夾角。下列陳述正確的是（　�。�

A.北斗-IGSO2的運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等

B.北斗-G4的線速度小于北斗-M3的線速度

C.北斗-IGSO2總在地面上某點(diǎn)的正上方

D.北斗-IGSO2和北斗-M3的周期的三分之二次方之比約等于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】通電直導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如圖所示．“”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向里，“⊙”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向外．圖中標(biāo)出了導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是（ ）

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，飛機(jī)離地面224m水平飛行，運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，立即打開(kāi)降落傘，展開(kāi)傘后運(yùn)動(dòng)員以12.5 的加速度在豎直方向上勻減速下降，為了運(yùn)動(dòng)員的安全，要求運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)豎直方向的速度最大不超過(guò)5m/s,(g=10 )

（1）運(yùn)動(dòng)員展開(kāi)傘時(shí)，離地面的高度至少多少？

（2）運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間是多少？

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