【題目】如圖所示，在矩形ABCD內(nèi)存在理想邊界的電場、磁場，對角線BD以上的區(qū)域存在平行于AD向下的勻強(qiáng)電場，對角線BD以下的區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，其中AD邊長為，AB邊長為L，一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(不計(jì)重力)以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，經(jīng)過對角線BD某處垂直BD進(jìn)入磁場。求：

(1)帶電粒子進(jìn)入磁場時速度的大小；

(2)電場強(qiáng)度的大小；

(3)若帶電粒子能從AD邊界射出，求帶電粒子在電場、磁場中運(yùn)動的總時間與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的函數(shù)關(guān)系式。

【答案】(1) (2) (3)；

【解析】

(1)帶電粒子垂直進(jìn)入磁場，速度方向與E方向的夾角為60°

帶電粒子進(jìn)入磁場時速度的大�。�

(2)設(shè)從P點(diǎn)進(jìn)入磁場，BP的長度為x1，則有：

解得：，

電場強(qiáng)度的大�。�

(3)要使該粒子能從磁場返回電場，當(dāng)軌跡與BC相切時，對應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為B0，

由幾何關(guān)系可得：

解得：

根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得：

所以：

在磁場：

設(shè)從F點(diǎn)再次進(jìn)入電場，DF距離為x2，在磁場中半徑為r1

則有：

帶電粒子在電場、磁場中運(yùn)動的總時間：

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】如圖所示，圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為2L，磁場方向垂直紙面向里．abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈，ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直，ad邊長為2L，bc邊長為3L，t＝0時刻，c點(diǎn)與磁場區(qū)域左邊界重合�，F(xiàn)使線圈以恒定的速度v→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I及ab間電勢差U隨時間t變化的關(guān)系圖線可能是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著北京三環(huán)東路快速路的正式通車，城北到城南的通行時間將大幅縮減，大大提升了出行效率。該段公路有一個大圓弧形彎道，公路外側(cè)路基比內(nèi)側(cè)路基高。當(dāng)汽車以理論時速vc行駛時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。則( )

A. 車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動

B. 要求汽車在轉(zhuǎn)彎過程中不打滑，車速不能大于 vc

C. 當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小

D. 當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】航空母艦采用彈射起飛模式，有助于提高艦載機(jī)的起飛重量。某航空母艦起飛跑道長度為160m（跑道視為水平），某型號艦載機(jī)滿負(fù)荷時總質(zhì)量為20t，加速時發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力為1.2×105N，飛機(jī)所受阻力為飛機(jī)重力的0.1倍。當(dāng)飛機(jī)的速度大小達(dá)到50m/s時才可能離開航空母艦起飛。g取10m/s2。求：

(1)飛機(jī)在跑道上加速過程的加速度大小；

(2)若航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)至少獲得多大的初速度；

(3)若航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)且不開啟彈射系統(tǒng)，為使飛機(jī)仍能在此艦上正常起飛需要減少多少質(zhì)量的燃料或彈藥。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個半徑為R的光滑圓軌道，現(xiàn)給小球一個初速度，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則關(guān)于小球在過最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是(　 　)

A. v的極小值為

B. v由零逐漸增大，軌道對球的彈力逐漸增大

C. 當(dāng)v由值逐漸增大時，軌道對小球的彈力也逐漸增大

D. 當(dāng)v由值逐漸減小時，軌道對小球的彈力逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面MN的右側(cè)空間存在著相互垂直水平向左的勻強(qiáng)電場和水平向里的勻強(qiáng)磁場，MN左側(cè)的絕緣水平面光滑，右側(cè)的絕緣水平面粗糙。質(zhì)量為m的小物體A靜止在MN左側(cè)的水平面上，該小物體帶負(fù)電，電荷量-q（ q > 0）。質(zhì)量為的不帶電的小物體B以速度v0沖向小物體A并發(fā)生彈性正碰，碰撞前后小物體A的電荷量保持不變。

（1）求碰撞后小物體A的速度大小；

（2）若小物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，電場強(qiáng)度為。小物體A從MN開始向右運(yùn)動距離為L時速度達(dá)到最大。求小物體A的最大速度vm和此過程克服摩擦力所做的功W 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了探究平拋運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)：

(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置．用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明 _______________________________ ．

(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切（水平板足夠長），兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的末端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________ ．

僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象．

(3)丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動的照片，圖中每個小方格的邊長為L＝2.5 cm，則由圖可求得該小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為________ m/s.(保留2位有效數(shù)字，g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB長度為2R，現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點(diǎn)正上方h0高處由靜止釋放，然后由A點(diǎn)經(jīng)過半圓軌道后從B沖出，在空中能上升的最大高度為h0（不計(jì)空氣阻力），則

A．小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒

B．小車向左運(yùn)動的最大距離為R

C．小球離開小車后做斜上拋運(yùn)動

D．小球第二次沖過A能上升的最大高度h0<h<h0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體受到4個共點(diǎn)力的作用下正在作勻速直線運(yùn)動，速度方向與F1、F3方向恰在一直線上，則

(1)若只撤去F1，則物體將作_________________運(yùn)動;

(2)若只撤去F2，則物體將作_________________運(yùn)動;

(3)若只撤去F3，則物體將作_________________運(yùn)動;

(4)若只撤去F4，則物體將作_________________運(yùn)動.

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