【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的0≤y≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在d≤y≤2d的區(qū)域內(nèi)分布著垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交界面，ab為磁場(chǎng)的上邊界�，F(xiàn)從原點(diǎn)O處沿x軸正方向發(fā)射初速率為v0、比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為k的帶正電粒子，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰與ab相切并返回電場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度，不計(jì)粒重力和粒子間的相互作用。試求：

（1）粒子從O點(diǎn)第一次穿過MN時(shí)的速度大小和水平位移的大��；

（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到又返回至x軸所經(jīng)歷的總時(shí)間t。

【答案】(1) v=2v0, (2) (3)

【解析】

(1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：

解得：v=2v0，

粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，

水平方向：

豎直方向：

解得：,

(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

解得：θ=60°

由幾何知識(shí)得：

R+Rcosθ=d，

解得：

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，

由牛頓第二定律得：

解得：

（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期：

粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

該粒子第二次在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和第一次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x軸的時(shí)間：

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】如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點(diǎn)B沿水平方向拋出，恰好都落在斜面底端，不計(jì)空氣阻力。則有（　　）

A.a、b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足ta=2tb

B.a、b的初速度大小滿足va=2vb

C.a、b到達(dá)斜面底端時(shí)速度方向一定相同

D.a、b到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能滿足Eka=Ekb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊能在傾角為θ＝30°的足夠長的斜面上以a＝2.5m/s2的加速度勻加速下滑．若用平行于斜面向上的恒力F作用于滑塊，使之由靜止開始在t＝2s內(nèi)沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其位移x＝5m．g取10m/s2.求：

(1)滑塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)恒力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在距地面2l的高空A處以水平初速度投擲飛鏢，在與A點(diǎn)水平距離為l的水平地面上的B點(diǎn)有一個(gè)氣球，選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)讓氣球以速度勻速上升，在升空過程中被飛鏢擊中．飛鏢在飛行過程中受到的空氣阻力不計(jì)，在計(jì)算過程中可將飛鏢和氣球視為質(zhì)點(diǎn)，已知重力加速度為g.試求：

(1)飛鏢是以多大的速度擊中氣球的；

(2)擲飛鏢和釋放氣球兩個(gè)動(dòng)作之間的時(shí)間間隔Δt.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向里，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．（重力加速度為g）

（1）求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

（2）若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45，如圖所示．則該微粒至少須經(jīng)多長時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？

（3）在（2）問中微粒運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場(chǎng)，同時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴�，則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，絕緣理想細(xì)線AC、BC系著帶電小球a，在D處的帶電小球b的庫 侖引力作用下，兩細(xì)線AC、BC處于伸直狀態(tài)，B、C、D在同一條水平線上，a、b兩小球均可看作點(diǎn)電荷。下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A. 若只增大b球的帶電量，AC線的拉力增大

B. 若只增大b球的帶電量，AC線的拉力減小

C. 若只將b球沿直線CD向左靠近a球，AC細(xì)線的拉力增大

D. 若只將b球沿直線CD向左靠近a球，AC細(xì)線的拉力保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為，原線圈接入電壓的交流電源，圖中電表均為理想電表，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最上端滑到最下端的過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.副線圈中交變電流的頻率為100Hz

B.t=0.02s時(shí)，電壓表的示數(shù)為0

C.電流表的示數(shù)先變小后變大

D.定值電阻R消耗的功率先變大后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為的長木板A靜止在光滑水平面上，在木板的左端放置-一個(gè)質(zhì)量為的小鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),對(duì)鐵塊施加水平向右的拉力大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，4s時(shí)撤去拉力�？烧J(rèn)為間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度.則下列說法錯(cuò)誤的是( )

A. 內(nèi)，B的加速度大小

B. 內(nèi)，拉力做的功

C. 相對(duì)滑行的最大距離

D. 0~4s內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某科學(xué)興趣小組要驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖甲所示，用輕質(zhì)細(xì)線拴接一小球，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO′=h（h>L）。

（1）電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是__________________。

（2）將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O′C=x，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=_________。

（3）圖乙是以豎直方格板為背景通過頻閃照相得到的照片，每個(gè)格的邊長L＝5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖所示，則該頻閃照相的周期為_______s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s；過B點(diǎn)的速度為_______m/s。（g=10 m/s2）

（4）在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點(diǎn)與O′點(diǎn)的水平距離x將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以x2為縱坐標(biāo)、cos θ為橫坐標(biāo)，得到如圖丙所示圖象，則當(dāng)θ=30°時(shí)，x為_________m。

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