【題目】（18分）如圖所示，等腰直角三角形ACD的直角邊長(zhǎng)為2a，P為AC邊的中點(diǎn)，Q為CD邊上的一點(diǎn)，DQ=a。在△ACD區(qū)域內(nèi)，既有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，又有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電的粒子自P點(diǎn)沿平行于AD的直線通過(guò)△ACD區(qū)域。不計(jì)粒子的重力。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的速度大小v0；

（2）若僅撤去電場(chǎng)，粒子仍以原速度自P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求粒子的比荷；

（3）若僅撤去磁場(chǎng)，粒子仍以原速度自P點(diǎn)射入電場(chǎng)，求粒子在△ACD區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

【答案】(1) 場(chǎng)強(qiáng)的方向由A指向C (2) （3）

【解析】試題分析：（1）正粒子在場(chǎng)區(qū)受力平衡： ①2分

解得： 1分

根據(jù)正粒子所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相同，可知場(chǎng)強(qiáng)的方向由A指向C。 1分

（2）粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，洛倫茲力指向PA，圓心在PA所在直線上，設(shè)PA直線上面的O點(diǎn)為圓心，設(shè)正粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則： ②2分

在直角三角形HOQ中： ③

④1分

⑤1分

聯(lián)立③④⑤解得： ⑥1分

聯(lián)立①②⑥解得： ⑦2分

（3）粒子沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)： ⑧2分

粒子沿電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)： ⑨2分

由幾何關(guān)系： ⑩1分

由①⑦⑧⑨⑩得：

解得： 2分

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】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V 的交流電和直流電兩種，重物從高處由靜止開(kāi)始落下，重物拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；

C．用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；

E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是__________；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是___________。

（2）某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，打下的一條紙帶如圖所示，0點(diǎn)為起始點(diǎn)，測(cè)得3 點(diǎn)、6 點(diǎn)、9 點(diǎn)與第一點(diǎn)0 間的距離分別為hA=1.75cm，hB=7.00cm，hC=15.70cm，交流電的周期是0.02s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，設(shè)重物的質(zhì)量是m=1.00kg，則從0 點(diǎn)到6 點(diǎn)，重物的動(dòng)能增量ΔEk=____J，重物重力勢(shì)能減少量ΔEp=____________J。（兩空有效數(shù)字均保留至小數(shù)點(diǎn)后第2位）

（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重物減少的重力勢(shì)能總是大于重物動(dòng)能的增加，其原因主要是在重物下落過(guò)程中存在著阻力的作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，重物的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，AC 和CE 之間的距離分別為s1，s2，如圖所示。請(qǐng)用上述已知量表示出重物在下落過(guò)程中受到的平均阻力大小為F=__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在長(zhǎng)為l的細(xì)輕桿的一端，繞細(xì)桿的另一端O在豎直平面上做圓周運(yùn)動(dòng)．球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)A時(shí)，線速度的大小為，此時(shí)（　�。�

A. 桿受到0.5mg的拉力 B. 桿受到0.5mg的壓力 C. 桿受到1.5mg的拉力 D. 桿受到1.5mg的壓力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中固定的四個(gè)點(diǎn)電荷分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)處，A點(diǎn)為對(duì)應(yīng)棱的中點(diǎn)，B點(diǎn)為右側(cè)面的中心，C點(diǎn)為底面的中心，D點(diǎn)為正四面體的中心（到四個(gè)頂點(diǎn)的距離均相等）。關(guān)于A.B.C.D四點(diǎn)的電勢(shì)高低，下列判斷正確的是（ ）

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上O點(diǎn)正上方不同高度的A、B兩點(diǎn)分別水平拋出一小球，如果兩球均落在同一點(diǎn)C上，則兩小球

A. 落地的速度大小可能相等 B. 落地的速度方向可能相同

C. 落地的時(shí)間可能相等 D. 拋出時(shí)的速度可能相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線框ACDE（由細(xì)軟導(dǎo)線制成）掛在兩固定點(diǎn)A.D上，水平線段AD為半圓的直徑，在導(dǎo)線框的E處有一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪下面掛一重物，使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài)。在半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。設(shè)導(dǎo)線框的電阻為r，圓的半徑為R，在將導(dǎo)線上的C點(diǎn)以恒定角速度ω（相對(duì)圓心O）從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過(guò)程中，若不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.在C從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針，后順時(shí)針

B.在C從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中 ∠ADC=30°位置的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線上C點(diǎn)的電量為

C.當(dāng)C沿圓弧移動(dòng)到圓心O的正上方時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D.在C從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1所示，固定的粗糙斜面長(zhǎng)為10m，一小滑塊自斜面頂端由靜止開(kāi)始沿斜面下滑的過(guò)程中，小滑塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示，取斜面底端為重力勢(shì)能的參考平面，小滑塊的重力勢(shì)能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)上述信息可以求出（ ）

A.斜面的傾角

B.小滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

C.小滑塊下滑的加速度的大小

D.小滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在物理學(xué)史上，發(fā)現(xiàn)“彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，在一定形變范圍內(nèi)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或 縮短）的長(zhǎng)度成正比”這一規(guī)律的科學(xué)家是

A. 亞里士多德 B. 牛頓 C. 伽利略 D. 胡克

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過(guò)滑輪牽引小車(chē)，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．直流電源 B．交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．把長(zhǎng)木板右端墊高 B．改變小車(chē)的質(zhì)量

在不掛重物且_______（選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車(chē)，若小車(chē)拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)

（3）接通電源，釋放小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……，如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做的功W=_________，打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v=_________。

（4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。

（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2–W關(guān)系的是________。

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