【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，在y < d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在d < y <2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， MN為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界，在y = 2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板，帶電粒子打到板上即被吸收。一質(zhì)量為 m、帶電荷量為+ q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿x軸正方向射入電場(chǎng)，在邊界上的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，P點(diǎn)坐標(biāo)為（2d ，d），不計(jì)粒子受到的重力：

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E ；

(2)若粒子垂直打在擋板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0；

(3)若使粒子通過x軸上的Q（10d，0）點(diǎn)，應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度B調(diào)節(jié)到多大。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)粒子先在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有

由牛頓第二定律有

解得

(2)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

設(shè)此時(shí)速度與x軸的夾角為，由

解得=45°

粒子垂直打在擋板上，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為R0，有

由幾何關(guān)系有

即

解得

(3)粒子剛好不打到擋板上時(shí)，軌跡與板相切，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為R，洛侖茲力提供向心力，有

由幾何關(guān)系有

即

故要使粒子不打到擋板上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B應(yīng)滿足的條件是

粒子再次回到x軸上，沿x軸方向前進(jìn)的距離為

調(diào)節(jié)磁場(chǎng)必須滿足

解得

粒子通過P點(diǎn)，回旋次數(shù)為

n為整數(shù)，只能取n=3

則有

，

解得此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

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】一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。下列說法

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cm

B.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1V

C.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV

D.電子從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】AB是豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切，如圖6-7所示.一小球自A點(diǎn)起由靜止開始沿光滑軌道下滑.已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計(jì)各處摩擦，求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；

(2)小球下滑到距水平軌道的高度為R時(shí)速度的大小和方向；

(3)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)和水平軌道的C點(diǎn)時(shí)，所受軌道支持力NB、NC各是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中A、B兩塊平行金屬板豎直放置并接入電路．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使A、B兩板間的電壓為U時(shí)，一質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子，以初速度v0從A板上的中心小孔沿垂直兩板的方向射入電場(chǎng)中，恰從A、B兩板的中點(diǎn)處沿原路返回(不計(jì)重力)，則下列說法正確的是

A. 使初速度變?yōu)?/span>2v0時(shí)，帶電粒子將從B板中心小孔射出

B. 使初速度變?yōu)?/span>2v0時(shí)，帶電粒子恰能到達(dá)B板

C. 使初速度v0和電壓U都增加為原來的2倍時(shí)，帶電粒子恰能到達(dá)B板

D. 使初速度v0和電壓U都增加為原來的2倍時(shí)，帶電粒子將從B板中心小孔射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8 V，0.3 A”.閉合開關(guān)S后，無論怎樣移動(dòng)滑片P，A、B燈都不亮.

(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障

①量程應(yīng)該選（____）

A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V

②測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V，e、f間電壓為0，則故障可能是（_____）

A. B燈絲斷路 B. A燈絲斷路

C. d、e間斷路 D. B燈被短路

(2)接著用多用電表測(cè)小燈泡的電阻.測(cè)量前，將電路中的開關(guān)S斷開，將多用電表的選擇開關(guān)置于測(cè)電阻擋的“×1”擋.某次測(cè)量結(jié)果如圖所示，測(cè)得燈泡電阻為________Ω.換掉損壞的元件，電路正常接通.將多用電表選擇開關(guān)置于“250 mA”擋，斷開開關(guān)S，將兩表筆分別與a、b兩接線柱接觸，穩(wěn)定時(shí)其指針也恰好指在圖乙所指位置上，則通過燈泡的電流是________mA.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置在粗糙水平面上的汽缸，汽缸里封閉一部分理想氣體。其中缸體質(zhì)量M =4kg，活塞質(zhì)量m =4kg， 橫截面積S=2×10-3m2 ，大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，活塞的上部與勁度系數(shù)為k=4×102N/m的彈簧相連，掛在某處。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為227℃時(shí)，彈簧的彈力恰好為零，此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)為L =80cm。求：

（i）當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為多少K時(shí)，汽缸對(duì)地面的壓力為零；

（ii）當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為多少K時(shí)，汽缸對(duì)地面的壓力為160N。（g取10m/s2 ，活塞不漏氣且與汽缸壁無摩擦）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某粒子分析器的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。一束帶電粒子從 A 小孔特定的角度和初速度射入平行板電極 P和 Q 之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在 Q極板上如圖所示的位置。在其他條件不變的情況下要使該 粒子束能從 Q極板上 B孔射出（不計(jì)粒子重力和粒子間的相互影響）。下列操作中可能實(shí)現(xiàn)的是（ ）

A.先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)上移 P極板

B.先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)左移 P極板

C.保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)上移 P極板

D.保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)左移 P極板

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)�，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離

A.帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)

B.若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大

C.帶電油滴的電勢(shì)能將減小

D.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在無限長(zhǎng)的豎直邊界AC和DE間，上、下部分分別充滿方向垂直于ADEC平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上部分區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，OF為上、下磁場(chǎng)的水平分界線。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從AC邊界上與O點(diǎn)相距為a的P點(diǎn)垂直于A C邊界射入上方區(qū)域，經(jīng)OF上的Q點(diǎn)第一次進(jìn)入下方區(qū)域，Q與O點(diǎn)的距離為3a。不考慮粒子重力

(1)求粒子射入時(shí)的速度大小；

(2)要使粒子不從AC邊界飛出，求下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件；

(3)若下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3B0，粒子最終垂直DE邊界飛出，求邊界DE與AC 間距離的可能值。

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