【題目】如圖所示，虛線AB、BC、CD將平面直角坐標(biāo)系四個(gè)象限又分成了多個(gè)區(qū)域。在第一、二象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在第三、四象限中，－2d<y<0區(qū)域又分成了三個(gè)勻強(qiáng)電場區(qū)域，其中在x>d區(qū)域有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場；在x<－d區(qū)域有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小相等；－d<x<d區(qū)域有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度是另外兩個(gè)電場強(qiáng)度的2倍。第二、四象限中，y<－2d區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以速度v0由原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場。運(yùn)動(dòng)軌跡恰好經(jīng)過B（－d，－2d）、C（d，－2d）兩點(diǎn)，第一次回到O點(diǎn)后，進(jìn)入豎直向上電場區(qū)域，不計(jì)粒子重力，求：

(1)電場區(qū)域內(nèi)的電場強(qiáng)度大小E；

(2)y<－2d區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2；

(3)由原點(diǎn)O出發(fā)開始，到第2次回到O點(diǎn)所用時(shí)間。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。

(1)在x<-d的電場區(qū)域中粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，可知

由以上三式可得

(2)由(1)向中各式可解得

粒子在B點(diǎn)的速度

可得

運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，粒子在y<-2d的磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角=90°

由

可得

(3)由對稱性可知，粒子從O點(diǎn)進(jìn)入電場時(shí)的速度大小為v0

在d>x>-d的電場區(qū)城內(nèi)，粒子沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的位移

粒子將做往返運(yùn)動(dòng)

在兩個(gè)磁場中的運(yùn)動(dòng)周期均為

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為

由原點(diǎn)O出發(fā)開始。到第2次到達(dá)O點(diǎn)所用的時(shí)間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為俯視圖，水平放置的單匝圓環(huán)導(dǎo)線框半徑為0.2m，其中有垂直線框方向勻強(qiáng)磁場，線框右端連接小燈泡A和理想變壓器原線圈，變壓器副線圈接小燈泡B和C，各燈規(guī)格分別A（2V，1A）、B（3V，1A），C（3V，0. 5A）。線框電阻不計(jì)，當(dāng)圓環(huán)導(dǎo)線框感應(yīng)強(qiáng)度如圖乙所示正弦規(guī)律變化時(shí)，三個(gè)小燈泡均正常發(fā)光，不考慮小燈泡電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是（ ）

A.變壓器原、副線圏匝數(shù)比為2：3

B.PQ兩端電壓為6.5V

C.圖乙中B0為T

D.若拆除小燈泡C，則小燈泡B亮度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為電磁抽水泵模型，泵體是一個(gè)長方體，ab邊長為L1，左右兩側(cè)面是邊長為L2的正方形，在泵體內(nèi)加入導(dǎo)電劑后，液體的電阻率為ρ，泵體所在處于方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B。工作時(shí)，泵體的上下兩表面接電壓為U的電源（內(nèi)阻不計(jì)）上。若電磁泵和水面高度差為h，理想電流表示數(shù)為I，不計(jì)水在流動(dòng)中和管壁之間的阻力，重力加速度為g。在抽水泵正常工作過程中，下列說法正確的是（ ）

A.泵體上表面應(yīng)接電源正極

B.電磁泵不加導(dǎo)電劑也能抽取純水

C.電源提供總的功率為

D.若t時(shí)間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m，這部分水離開電磁泵時(shí)的動(dòng)能為UIt-mgh-t

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B分別用細(xì)線懸在等高的O1、O2點(diǎn)。A球的懸線比B球的懸線長，把兩球的懸線拉至水平后無初速釋放，則經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)（　�。�

A.A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能

B.A球的動(dòng)能等于B球的動(dòng)能

C.重力對A球的瞬時(shí)功率等于重力對B球的瞬時(shí)功率

D.細(xì)線對A球的拉力等于細(xì)線對B球的拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)一段位移，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測得了小車的速度v和位移x，讀取了彈簧測力計(jì)的示數(shù)T，還測得了小車的質(zhì)量M，沙桶的質(zhì)量m，則細(xì)線對車做的功可以用W＝________來計(jì)算。

(2)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)改變拉力，仍讓小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，保持位移一定，測得W與v對應(yīng)的多組數(shù)據(jù)，得到如圖所示的W－v2關(guān)系圖像，但與預(yù)期的過原點(diǎn)直線不符，經(jīng)檢查測量、計(jì)算與作圖均無誤。 你認(rèn)為主要原因是___________；實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的具體措施是_______________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1=+9q，Q2=-q，分別固定在x軸上x=0處和x=6cm處，下列說法正確的是（　�。�

A. 在x=3cm處，電場強(qiáng)度為0

B. 在區(qū)間上有兩處電場強(qiáng)度為0

C. 在x>9cm區(qū)域各個(gè)位置的電場方向均沿x軸正方向

D. 將試探電荷從x=2cm移到x=4cm處，電勢能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m1=2kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2=10kg的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)．乙物體與接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．3，（已知sin37°=0．6，cos37°=0．8，tan37°=0．75，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．）求：

（1）輕繩OA受到的拉力是多大；

（2）物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何；

（3）要使乙物體保持靜止，那么甲物體的質(zhì)量最大不能超過多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于下列四幅圖所包含的物理知識，理解正確的是（　�。�

A.汽車上的安全帶可以減小駕乘人員的慣性

B.公路彎道處的路面一般都做成外側(cè)低、內(nèi)側(cè)高

C.運(yùn)動(dòng)員在撐桿跳高的上升階段，撐桿的彈性勢能先增加后減少

D.燃?xì)庠钌系碾娮狱c(diǎn)火器的放電極做成針尖狀是為了盡可能保存電荷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將橫截面積S=100cm2、容積為V=5L，開口向上的導(dǎo)熱良好的氣缸，置于t1=－13的環(huán)境中。用厚度不計(jì)的輕質(zhì)活塞將體積為V1=4L的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸底部有一個(gè)單向閥門N。外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不計(jì)一切摩擦。求：

(i)將活塞用卡銷Q鎖定，用打氣筒通過閥門N給氣缸充氣，每次可將體積V0=100mL，壓強(qiáng)為p0的理想氣體全部打入氣缸中，則打氣多少次，才能使其內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0；

(ii)當(dāng)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0時(shí)，停止打氣，關(guān)閉閥門N，將質(zhì)量為m=20kg的物體放在活塞上，然后拔掉卡銷Q，則環(huán)境溫度為多少攝氏度時(shí)，活塞恰好不脫離氣缸。

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