如圖4-2-21所示，在地面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).勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng).（重力加速度為g）

圖4-2-21

（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)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示，則該微粒至少須經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？

解析：(1)帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力應(yīng)平衡，僅由洛倫茲力提供向心力，有Eq=mg,即E=,方向豎直向下.

(2)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，如圖所示，qBv=m                    ①

最高點(diǎn)與地面距離為Hm=H+R(1+cos45°)                                         ②

解得Hm=H+(1+),該微粒運(yùn)動(dòng)周期為T=,則運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t=T=.

答案：(1)E=,方向豎直向下(2)t=,Hm=H+(1+)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-2-21所示，豎直通電直導(dǎo)線與閉合導(dǎo)線環(huán)的平面垂直，且過(guò)圓環(huán)中心，下列說(shuō)法正確的是（    ）

圖4-2-21

A.電流增強(qiáng)或減弱時(shí)，環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流

B.環(huán)豎直向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流

C.環(huán)以導(dǎo)線為軸，在垂直于電流的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流

D.環(huán)以自身的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

用輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的小球懸掛起來(lái)，如圖4-2-20所示.今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)向左偏下30°的恒力，并對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)向右偏上30°的同樣大小的恒力，最后達(dá)到平衡.由圖4-2-21所示的四個(gè)圖中，表示平衡狀態(tài)的圖可能是圖

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-3-21所示,電源電動(dòng)勢(shì)為3.2 V,電阻R的阻值為30 Ω,小燈泡L的額定電壓為3.0 V,額定功率為4.5 W.當(dāng)開關(guān)K接位置1時(shí),電壓表的示數(shù)為3 V,那么當(dāng)開關(guān)K接位置2時(shí),小燈泡L的發(fā)光情況是(    )

圖4-3-21

A.很暗,甚至不亮                   B.正常發(fā)光

C.比正常發(fā)光略亮                 D.有可能被燒壞

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖4-3-21所示，質(zhì)量為M的滑塊B套在光滑的水平桿上可自由滑動(dòng)，質(zhì)量為m的小球A用一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿與B上的O點(diǎn)相連接，輕桿在水平位置，可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).

圖4-3-21

（1）若固定滑塊B，給小球A一豎直向上的初速度，使輕桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)90°，則小球初速度的最小值是多少?

（2）若M=2m，不固定滑塊B，給小球A一豎直向上的初速度v0，則當(dāng)輕桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)90°，A球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，B的速度為多大?

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