【題目】如圖，虛線L1、L2將平面分為四個(gè)區(qū)域，L2的左側(cè)有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，方向與L1平行。L2的右側(cè)為勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外。在圖中L1上到L2的距離為d的A點(diǎn)有一粒子源，可以發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子，粒子的初速度方向與L2平行，不計(jì)粒子的重力。

（1）若從A點(diǎn)射出的粒子恰好從距離L1為2d的B點(diǎn)進(jìn)入磁場，求該粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小和方向；

（2）在磁場區(qū)域放置絕緣擋板BD，擋板與L1交于C點(diǎn)，已知OC=OB，BC=2CD。粒子與擋板BD碰撞前后粒子平行于擋板的分速度不變，垂直于擋板的分速度大小不變，方向反向。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度在B1≤B≤B2取值時(shí)，恰好所有取值都能使由B點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子不與擋板的CD段碰撞，并能從L2上的OB段射出磁場，求B1、B2的值，并求出粒子離開磁場的位置到O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。（不考慮粒子再次進(jìn)入磁場的情況，也不考慮B1≤B≤B2以外的取值）

【答案】（1）， ；（2）

【解析】解：（1）粒子在電場做類平拋運(yùn)動(dòng)

①

②

③

設(shè)粒子射入磁場時(shí)沿L1方向的分速度為v1

④

射入磁場的速度 ⑤

該速度與L1的夾角正切值 ⑥

解得，

（2）粒子在磁場運(yùn)動(dòng)時(shí) ⑦

粒子不與擋板的CD段碰撞，并能從L2上的OB段射出磁場的臨界情況有2個(gè)：

(a)粒子在C點(diǎn)與擋板2個(gè)側(cè)面碰撞2次后恰好從O點(diǎn)射出磁場，如圖(a)；

(b)粒子與擋板碰撞1次后恰好從D點(diǎn)繞過擋板，再與擋板碰一次，然后從P點(diǎn)射出磁場，如圖(b)。

由幾何關(guān)系，

對圖(a)，

對圖(b)，

得粒子在磁場的運(yùn)動(dòng)半徑滿足 ⑧

聯(lián)立⑦⑧解得

粒子離開磁場的位置到O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為圖(b)中的OP，由幾何關(guān)系

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】我國自主研制的“神州七號”載人飛船于2008年9月25日21時(shí)10分04秒，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。第583秒火箭將飛船送到近地點(diǎn)200kin，遠(yuǎn)地點(diǎn)350km的橢圓軌道的人121，箭船分離。21時(shí)33分變軌成功，飛船進(jìn)入距地球表面約343km的圓形預(yù)定軌道，繞行一周約90分鐘。下列關(guān)于“神州七號”載人飛船在預(yù)定軌道上運(yùn)行時(shí)的說法中正確的是 （ ）

A．“神州七號”載人飛船在圓形軌道上飛行的線速度比第一宇宙速度大

B．飛船由于完全失重，飛船中的宇航員不再受到重力的作用

C．當(dāng)飛船要離開圓形軌道返回地球時(shí)，要啟動(dòng)助推器讓飛船速度減小

D．飛船繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，其末端連接等寬的四分之一圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑r=0.41m，導(dǎo)軌的間距為L=0.5m，導(dǎo)軌的電阻與摩擦均不計(jì)．在導(dǎo)軌的頂端接有阻值為R1=1.5Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T．現(xiàn)有一根長度稍大于L、電阻R2=0.5Ω、質(zhì)量m=1.0kg的金屬棒.金屬棒在水平拉力F作用下，從圖中位置ef由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻，F0=1.5N，經(jīng)2.0s運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)撤去拉力，棒剛好能沖到最高點(diǎn)ab，(重力加速度g=10m/s2)．求：

（1）金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)電壓表的讀數(shù)；

（3）金屬棒從cd 運(yùn)動(dòng)到ab過程中電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，第一次，小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下，到達(dá)底端B的速度為v1，克服摩擦力做功為W1；第二次，同一小球從底端B以v2沖上圓形軌道，恰好能到達(dá)A點(diǎn)，克服摩擦力做功為W2，則

A. v1可能等于v2

B. W1一定小于W2

C. 小球第一次運(yùn)動(dòng)機(jī)械能變大了

D. 小球第一次經(jīng)過圓弧某點(diǎn)C的速率小于它第二次經(jīng)過同一點(diǎn)C的速率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某運(yùn)動(dòng)員在110米跨欄時(shí)采用蹲踞式起跑，發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心．如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離x內(nèi)，重心上升高度為h，獲得的速度為v，克服阻力做功為W阻，則在此過程中，下列說法中正確的是（ ）

A．運(yùn)動(dòng)員的重力做功為W重=mgh

B．運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能增量為mv2+mgh

C．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加量W阻+mgh

D．運(yùn)動(dòng)員自身做功為mv2+mgh﹣W阻

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，橫截面（紙面）為△ABC的三棱鏡置于空氣中，頂角∠A=60°．紙面內(nèi)一細(xì)光束以入射角i射入AB面，直接到達(dá)AC面并射出，光束在通過三棱鏡時(shí)出射光與入射光的夾角為φ（偏向角）．改變?nèi)肷浣莍，當(dāng)i=i0時(shí)，從AC面射出的光束的折射角也為i0，理論計(jì)算表明在此條件下偏向角有最小值φ0=30°．求三棱鏡的折射率n．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于功、功率以下說法正確的是（）

A. 滑動(dòng)摩擦力對物體只能做負(fù)功

B. 靜摩擦力不可能對物體做功

C. 作用力和反作用力可能對物體都不做功

D. 功率反映的是力對物體做功的快慢，功率大，做功一定多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)閉合電路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢較大，是因?yàn)榇┻^這個(gè)閉合電路的( )

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大 B. 磁通量較大

C. 磁通量變化量較大 D. 磁通量的變化率較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系，選取的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和______電源（填“交流”或“直流”)；

(2)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

I．實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使小車所受合力等于橡皮筋的拉力，在未連接橡皮筋前將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，啟動(dòng)電源，輕推小車，得到的紙帶應(yīng)該是____________(填“甲”或“乙”)；

II．小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板運(yùn)動(dòng)，此過程橡皮筋對小車做的功為W；

III．再分別改用完全相同的2條、3條……橡皮筋作用于小車，每次釋放小車時(shí)：除由靜止釋放外，還必須_____________________(填寫相應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件），使得每次每條橡皮筋對小車做的功都為W；

IV．分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度vl、v2、v3……。下圖是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，為了測量小車獲得的最大速度，應(yīng)選用紙帶的_____________部分進(jìn)行測量；作出W-v圖象，則下列符合實(shí)際的圖象是_________；

A. B. C. D.

(3)若該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)遺忘了上述步驟I操作的情況下也完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn)，那么當(dāng)小車速 度最大時(shí)，橡皮筋處于__________________狀態(tài)。（填“伸長”或“原長”）

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