【題目】如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標(biāo)系的x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×105N/C�，F(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計(jì)粒子的重力、粒子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及粒子間的相互作用力，求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）沿y軸正方向射入磁場(chǎng)的粒子，在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

（3）若將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達(dá)到x軸的最遠(yuǎn)位置與最近位置的橫坐標(biāo)之差。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由①
可得：B=0.1T②
（2）分析可知，帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程如圖所示，

由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期 ③
可知粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1=T④

⑤
粒子在電場(chǎng)中的加速度 ⑥
粒子在電場(chǎng)中減速到0的時(shí)間： ⑦
由對(duì)稱性，可知運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間： ⑧
即t=5.14×10-7s⑨
（3）由題意分析可知，

當(dāng)粒子沿著y軸兩側(cè)30°角射入時(shí)，將會(huì)沿著水平方向射出磁場(chǎng)區(qū)域，之后垂直虛線MN分別從P'、Q'射入電場(chǎng)區(qū)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，最終到達(dá)x軸的位置分別為最遠(yuǎn)位置P和最近位置Q．由幾何關(guān)系P'到x軸的距離y1=1.5r

最遠(yuǎn)位置P坐標(biāo)為
Q'到x軸的距離y2=0.5r
最近位置Q坐標(biāo)為

所以，坐標(biāo)之差為
代入數(shù)據(jù)得：△x=0.0732m

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】根據(jù)氫原子能級(jí)圖（如圖）可判斷（ ）

A. 電子的軌道半徑越小，氫原子能量越大

B. 大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的光

C. 欲使處于基態(tài)的氫原子電離，可以用 的光子照射

D. 用的電子碰撞處于基態(tài)的氫原子，氫原子不可能激發(fā)到能級(jí)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小型汽車的貨廂長(zhǎng)度為，貨廂中有一件質(zhì)量為的貨物P（可視為質(zhì)點(diǎn)），它到貨廂后壁的距離為。已知貨物與貨廂底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?/span>，重力加速度g取。

（1）若汽車以加速度啟動(dòng)，求貨物所受摩擦力f的大��；

（2）若汽車緩慢啟動(dòng)，貨物與汽車無相對(duì)滑動(dòng)，汽車以的速度在平直公路上勻速行駛。因?yàn)榍胺郊t燈，司機(jī)以的加速度開始剎車（可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)）直到停止。假設(shè)不考慮司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間，試通過計(jì)算判斷汽車從開始剎車到停止過程，貨物會(huì)不會(huì)與貨廂前壁碰撞。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上，其左端放置一質(zhì)量為、帶電量為的空盒B，左端開口。小車上表面與水平桌面相平，桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，質(zhì)量為的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時(shí)，推力做的功為，撤去推力后，C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰，碰撞時(shí)間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，電場(chǎng)作用一段時(shí)間后突然消失，小車正好停止，貨物剛好到達(dá)小車的最右端。已知物塊C與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)，空盒B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)，間距，點(diǎn)離桌子邊沿點(diǎn)距離，物塊、空盒體積大小不計(jì)，取。求：

（1）物塊C與空盒B碰后瞬間的速度；

（2）小車的長(zhǎng)度L；

（3）電場(chǎng)作用的時(shí)間。

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【題目】如圖為甲、乙兩個(gè)物體同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)，沿同一直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。則（ ）

A.在2～4 s內(nèi)，甲處于靜止?fàn)顟B(tài)

B.在2 s時(shí)刻，甲在乙的正前方

C.在0～6 s內(nèi)，甲和乙相遇一次

D.在0--6 s內(nèi)，甲和乙的位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃．登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為G，則下列說法正確的是

A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ

B.飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

C.飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度反方向噴氣

D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊。A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：

(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA；

(2)在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB'；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，等腰直角三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于O點(diǎn)處的點(diǎn)光源在透明介質(zhì)內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射光線，其中從AC邊上的D點(diǎn)射出的光線平行于BC，且OC與OD夾角為15°，從E點(diǎn)射出的光線垂直BC向上。已知BC邊長(zhǎng)為2L。求：

（1）該光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角C；

（2）DE的長(zhǎng)度x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面間的夾角為。兩個(gè)大小不計(jì)的物塊質(zhì)量分別為和,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和。已知物塊與碰撞時(shí)間極短且無能量損失，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。

（1）若傳送帶不動(dòng)，將物塊無初速度地放置于傳送帶上的某點(diǎn)，在該點(diǎn)右上方傳送帶上的另一處無初速度地釋放物塊，它們第一次碰撞前瞬間的速度大小為，求與第一次碰撞后瞬間的速度；

（2）若傳送帶保持速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，如同第（1）問一樣無初速度地釋放和，它們第一次碰撞前瞬間的速度大小也為，求它們第二次碰撞前瞬間的速度；

（3）在第（2）問所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前傳送帶對(duì)物塊做的功。

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