【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)城。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=5T，方向水平并垂直紙面向里，一質(zhì)量為m=8×10-3kg、帶電荷量為q=2×10-4C的帶正電微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度v=40m/s，與水平方向的夾角為60°，重力加速度g取10m/s。

(1)若該微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場(chǎng)方向的平面)做直線運(yùn)動(dòng)，求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

(2)若該微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場(chǎng)方向的平面)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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。求此時(shí)電場(chǎng)的大小、方向及該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離。

【答案】（1）V/m，方向與此時(shí)P點(diǎn)速度方向相同（2）800m

【解析】

(1)由于帶電微粒可以在電場(chǎng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)沿豎直平面做直線運(yùn)動(dòng)，表明帶電微粒所受的電場(chǎng)力和重力、洛倫益力三力平衡+帶電微粒做勻速運(yùn)動(dòng),受力如圖

由于
所以
解得
E的方向與此時(shí)P點(diǎn)速度方向相同
(2)由于帶電微粒可以在電場(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)的方向豎直向上

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E則有，即

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)牛頓第二定律和洛倫茲力公式有：

解得：
依題意可畫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：

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】斜面C靜止放置在水平面D上，A、B兩物體疊放在斜面C上，并一起沿斜面勻速下滑，關(guān)于物體間的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是：（ ）

A. AB、BC、CD之間都有摩擦力

B. BC之間沒(méi)有摩擦力

C. CD之間沒(méi)有摩擦力

D. AB之間沒(méi)有摩擦力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示。求：

(1)線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向；

(2)電阻R兩端電壓及消耗的功率；

(3)前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑水平面內(nèi)有一沿x軸方向的靜電場(chǎng)。其電勢(shì)φ隨坐標(biāo)上變化的圖線如圖所示(φ0、-φ0、x1、x2、x3、x4均已知)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球(不計(jì)重力)從O點(diǎn)以某未知初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說(shuō)法正確的是

A. 在0～x1間的電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向、大小為

B. 若小球可以運(yùn)動(dòng)到x4處，在x1～x3間電場(chǎng)力做功為2qφ0

C. 只要v0>0，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4處

D. 只要，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4處

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道，軌道半徑為R，平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B，其質(zhì)量mA=m，mB=2m，兩滑塊間夾有少量炸藥．平臺(tái)右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M=3m，車長(zhǎng)L=2R，車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高，車面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，右側(cè)地面上有一立樁，立樁與小車右端的距離為S，S在0<S<2R的范圍內(nèi)取值，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后，滑塊A恰好能夠通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)D，滑塊B沖上小車．兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì)，爆炸的時(shí)間極短，爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上，重力加速度為g=10m/s2．求：

（1）滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN。

（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小vB。

（3）請(qǐng)討論滑塊B從滑上小車在小車上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功Wf與S的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開(kāi)。

（1）影響平行板電容器電容的因素有______ ，在實(shí)驗(yàn)室中完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法是_____

A．兩極板的正對(duì)面積 B．兩板間距離

C．電介質(zhì)的介電常數(shù) D．極板的材料

E．類比法 F．控制變量法

G．假設(shè)法 H．微小量放大法

（2）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說(shuō)法正確的是有_________

A．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況

B．使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器電量的變化情況

C．靜電計(jì)可以用電壓表替代

D．靜電計(jì)可以用電流表替代．

（3）上移左極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏角________（選填“變大”、“變小”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為（各物理量均采用國(guó)際單位制單位），則該質(zhì)點(diǎn)（　�。�

A. 前2s內(nèi)的位移是5m

B. 前1s內(nèi)的平均速度是6m/s

C. 任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是6m

D. 1s末的速度是6m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。

(1)根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)可以求出小車在B點(diǎn)的速度為vB＝________m/s。CE間的平均速度為________m/s；

(2)以打A點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，建立v－t坐標(biāo)系如下圖所示。請(qǐng)?jiān)趫D中作出小車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系圖線______；

(3)根據(jù)圖線可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為________m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放,測(cè)量出滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲)；然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn),再將A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，測(cè)量出整體沿桌面滑動(dòng)的距離x2(圖乙).圓弧軌道的半徑為R，A和B完全相同,重力加速度為g.

(1)滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度v=_________(用R和g表示)；

(2)滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________(用R和x1表示)；

(3)若x1和x2的比值=____________，則驗(yàn)證了A和B的碰撞動(dòng)量守恒.

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