【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的一、二象限內(nèi)，分別存在以虛線OM為邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)電場方向沿y軸負(fù)方向，勻強(qiáng)磁場方向垂直于xoy平面向里，虛線OM與x軸負(fù)方向成45°角。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，粒子每次到x軸將反彈，每次反彈水平分速度不變、豎直分速度大小均減為反彈前的倍、方向相反。電場強(qiáng)度大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，求：（不計(jì)粒子重力，題中各物理量單位均為國際單位，計(jì)算結(jié)果可用分式表示）

（1）帶電粒子第一次離開磁場的位置坐標(biāo)；

（2）帶電粒子從開始運(yùn)動(dòng)到最后一次離開磁場所需時(shí)間；

【答案】（1）（-d,d） （2）

【解析】

（1）設(shè)磁場強(qiáng)度大小為B，粒子第一次進(jìn)入磁場，根據(jù)左手定則和已知條件可知，粒子做的圓周運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過 OM，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)有

可得 r=

由此可知，粒子第一次離開磁場的位置坐標(biāo)為（-d，d）

（2） 粒子第一次進(jìn)入電場后加速運(yùn)動(dòng)到x軸，設(shè)速度為v1，有：

可得：v1=

而粒子第一次與x軸碰撞后，反彈速度為 ，

設(shè)粒子能再次進(jìn)入磁場，切第二次進(jìn)入速度為v2，

則有，

可得：v2=

由此可知，先后兩次進(jìn)入磁場，進(jìn)一步經(jīng)分析判斷可知，粒子再次進(jìn)入磁場后，做的圓周運(yùn)動(dòng)，其速度大小變化但周期不變，之后一直在電場中運(yùn)動(dòng)

故帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

兩次經(jīng)過磁場的之間在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

因此一共需要的時(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，豎直平面內(nèi)傾角為θ＝37°的直管道AC和光滑的圓弧管道CD相切于C點(diǎn)，直管道AC的底端固定一輕彈簧，另一端位于直管道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，原長為2R．圓弧管道的半徑為5R，D端水平。質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自C點(diǎn)以初速度下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)（圖中未畫出），隨后小滑塊沿管道被彈回，恰能通過圓弧管道的最高點(diǎn)，小滑塊與直管道AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，BC＝5R，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37＝0.8．求：

（1）小滑塊第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1；

（2）小滑塊第二次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v2；

（3）小滑塊在最低點(diǎn)E的彈性勢能Ep。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T，現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是

A. 質(zhì)量為2m的木塊受到五個(gè)力的作用

B. 當(dāng)F逐漸增大到T時(shí)，輕繩剛好被拉斷

C. 當(dāng)F逐漸增大到時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷

D. 輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用注射器做“驗(yàn)證玻意耳定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。

（1）若測得注射器的全部刻度長為l，由注射器的刻度直接讀出其容積為V，由天平測得注射器的活塞和鉤碼框架的總質(zhì)量為m1，由氣壓計(jì)讀出大氣壓強(qiáng)為p0。當(dāng)框架兩側(cè)對(duì)稱懸掛鉤碼總質(zhì)量為m2時(shí)，則氣體壓強(qiáng)為___________；去掉鉤碼，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉框架，測得拉力為F，則氣體壓強(qiáng)為_____________。

（2）某同學(xué)測出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后，用p作縱軸、1/V作橫軸，畫出p-1/V圖像如圖甲、乙、丙，則甲產(chǎn)生的可能原因是_______；乙產(chǎn)生的可能原因是_______；丙產(chǎn)生的可能原因是_______。

A.各組的p、1/V取值范圍太小

B.實(shí)驗(yàn)過程中有漏氣現(xiàn)象

C.實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度升高

D.在計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，沒有計(jì)入由于活塞和框架的重力引起的壓強(qiáng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水的沸點(diǎn)隨水面壓強(qiáng)的增大而升高，其關(guān)系如下表所示.

沸點(diǎn)

t(℃)

100

105

110

115

120

125

130

135

140

壓強(qiáng)

p(kPa)

100

120

140

170

200

235

270

315

360

根據(jù)這一原理制成高壓鍋，鍋蓋密封良好，蓋上有一個(gè)排氣孔，上面倒扣一個(gè)限壓閥，利用其重力將排氣孔壓住，以增大鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)．加熱后，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到一定值時(shí)，氣體就會(huì)把限壓閥頂起，使高壓氣體從孔中噴出，保持鍋內(nèi)穩(wěn)定高壓．有一個(gè)高壓鍋限壓閥直徑D＝2.0 cm，排氣孔直徑d＝0.3 cm，某地使用時(shí)水的沸點(diǎn)能達(dá)到130 ℃，已知外界壓強(qiáng)為1.0×105Pa．求該高壓鍋限壓閥的質(zhì)量．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一粗糙程度處處相同的豎直半圓形框架ABC固定在水平面上，框架下面放一塊厚度忽略不計(jì)的金屬板，金屬板的中心O點(diǎn)位于框架的圓心處，框架上套有一個(gè)重力不計(jì)的輕圓環(huán)，用輕彈簧把圓環(huán)與金屬板的O點(diǎn)連接，開始輕彈簧處于水平拉緊狀態(tài)．用一個(gè)始終沿框架切線方向的拉力F拉動(dòng)圓環(huán)從左側(cè)水平位置緩慢繞框架運(yùn)動(dòng)，直到輕彈簧達(dá)到豎直位置，金屬板始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則在整個(gè)過程中( )

A. 水平面對(duì)金屬板的摩擦力逐漸增大

B. 水平面對(duì)金屬板的支持力逐漸減小

C. 框架對(duì)圓環(huán)的摩擦力逐漸增大

D. 拉力F大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)物體，水平推力、分別作用在a、b上一段時(shí)間后撤去推力，物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下兩物體的圖線如圖所示，圖中則整個(gè)過程中　　

A. 的沖量等于的沖量

B. 的沖量大于的沖量

C. 摩擦力對(duì)a物體的沖量等于摩擦力對(duì)b物體的沖量

D. 合外力對(duì)a物體的沖量等于合外力對(duì)b物體的沖量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對(duì)此氣體，下列說法正確的是（　�。�

A. 過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小

B. 過程②中氣體對(duì)外界做正功

C. 過程④中氣體從外界吸收了熱量

D. 狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

E. 狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在同一水平路面上做直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻乙車在前、甲車在后，相距s=6m，從此刻開始計(jì)時(shí)，乙車做初速度大小為12m/s加速度大小為1m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，甲車運(yùn)動(dòng)的s-t圖象如圖所示(0-6s是開口向下的拋物線一部分，6-12s是直線，兩部分平滑相連)，

求：(1)甲車在開始計(jì)時(shí)時(shí)刻的速度v0和加速度a

(2)以后的運(yùn)動(dòng)過程中，兩車何時(shí)相遇？

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