【題目】如圖所示，在水平地面上方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)區(qū)域。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、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場(chǎng)方向的平面）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)刻微粒在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。求該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離。

（3）當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉?lái)的1/2（不計(jì)電場(chǎng)變化對(duì)原磁場(chǎng)的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛妫髱щ娢⒘Ｂ渲恋孛鏁r(shí)的速度大小。

【答案】（1）（E=mg/q（2）（3）

【解析】

試題（1）由于帶電微�？梢栽陔妶�(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)沿豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，表明帶電微粒所受的電場(chǎng)力和重力大小相等、方向相反。

因此電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向上

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則有mg=qE，即E=mg/q

（2）設(shè)帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律和洛侖茲力公式有qvB=mv2/R， 解得R=

依題意可畫(huà)出帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，由如圖所示的幾何關(guān)系可知，該微粒運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)與水平地面間的距離

hm==

（3）將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉?lái)的，則電場(chǎng)力變?yōu)樵瓉?lái)的，即F電=mg

帶電微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，洛侖茲力不做功，所以在它從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至地面的過(guò)程中，只有重力和電場(chǎng)力做功。設(shè)帶電微粒落地時(shí)的速度大小為vt，

根據(jù)動(dòng)能定理有mghm-F電hm=mvt2-mv2

解得：vt=

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】隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車的充電，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無(wú)線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式無(wú)線充電的原理圖。關(guān)于無(wú)線充電，下列說(shuō)法正確的是( )

A.無(wú)線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”

B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電

C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同

D.只要有無(wú)線充電底座，所有手機(jī)都可以進(jìn)行無(wú)線充電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某玩具為了模仿小動(dòng)物行走的姿勢(shì)，設(shè)計(jì)了非圓形的“輪子”�，F(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡(jiǎn)化如圖，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時(shí)嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒(méi)有全部都產(chǎn)生彈力�，F(xiàn)以O點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角，下列說(shuō)法正確的是

A. 轉(zhuǎn)動(dòng)為0至的過(guò)程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大

B. 為時(shí)，弧AB受到重物的壓力最大

C. 轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，存在某一特定的角，此時(shí)弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大

D. 轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖．電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=210V，電壓表示數(shù)UV=110V．試求：

（1）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；

（2）輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；

（3）若電動(dòng)機(jī)以v=1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在x軸上方有磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。x軸下方有磁感強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電量為–q的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出。求：

（1）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第三次到達(dá)x軸。(初位置O點(diǎn)為第一次)

（2）粒子第三次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示。O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g＝9.80m/s2，那么：

(1)根據(jù)圖所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到_____點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；

(2)從O點(diǎn)到(1)問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep＝_____J，動(dòng)能增加量△Ek＝_____J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；

(3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以v2為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖象是如圖中的_____。

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用半徑相同的兩個(gè)小球“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)，讓質(zhì)量為m1的小球從斜槽軌道上某處自由滾下，與靜止在軌道末端的質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對(duì)心碰撞（如圖所示），則：

（1）兩小球質(zhì)量及大小關(guān)系應(yīng)滿足__________：

A、m1=m2 B、m1>m2 C、m1<m2 D、沒(méi)有限制

（2）實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是_________；

A、軌道末端必須是水平的 B、斜槽軌道必須盡可能光滑

C、兩個(gè)小球的材質(zhì)必須相同 D、入射球m1每次必須是從同一高度由靜止釋放

（3）實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的物理量是_________；

A、小球的質(zhì)量m1和m2 B、桌面離地面的高度H

C、小球m1的初始高度h D、小球m1單獨(dú)落下的水平距離OB

E、小球m1和m2碰后的水平距離OA、OC F、測(cè)量小球m1或m2的直徑

（4）本實(shí)驗(yàn)我們要驗(yàn)證等式：____________是否成立。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶以恒定速率v=8.0m/s順時(shí)針運(yùn)行，傳送帶與水平面的夾角θ=37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕放在其底端，平臺(tái)上的人通過(guò)一根輕繩用F=18N的恒力拉物塊，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物塊被拉到離地面高為H=4.2m的平臺(tái)上，已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）求物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相等的過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和位移大小x1；

（2）物塊從底端沿傳送帶上升到平臺(tái)上經(jīng)歷的時(shí)間t；

（3）物塊在傳送帶上相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用斜面、小車、砂桶、砝碼等器材做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖是實(shí)驗(yàn)中一條打點(diǎn)的紙帶，相鄰記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且間距s1，s2，s3，…，s6已量出。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出兩種計(jì)算加速度的方法

方法1：______________________________________________________________；

方法2：______________________________________________________________。

(2)如圖A，甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出a－F圖線，表明實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是______________________。

(3)乙、丙同學(xué)用同一裝置實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了各自得到的a－F圖線如圖B所示，試判斷說(shuō)明兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)哪一個(gè)物理量取值不同？______________；并比較其大小__________________。

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