如圖12所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出．經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時的速度方向與x軸正方向夾角為θ.不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向；

(2)小球從A點(diǎn)拋出時初速度v0的大�。�

(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.


答案　 (1)E＝　豎直向上　(2)cot θ

(3)

解析　(1)小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運(yùn)動，其所受電場力必須與重力平衡，有qE＝mg①

E＝②

重力的方向是豎直向下，電場力的方向則應(yīng)為豎直向上，由于小球帶正電，所以電場強(qiáng)度方向豎直向上．

(2)小球做勻速圓周運(yùn)動，O′為圓心，MN為弦長，∠MO′P＝θ，如圖所示．設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知

 ＝sin θ③

小球做勻速圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動的速率為v，有qvB＝④

由速度的合成與分解知＝cos θ⑤

由③④⑤式得v0＝cot θ⑥

(3)設(shè)小球到M點(diǎn)時的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為vy＝v0tan θ⑦

由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律v＝2gh⑧

由⑥⑦⑧式得h＝⑨

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


一物體做勻減速直線運(yùn)動，初速度為10m/s，加速度大小為1m/s2，則物體在停止運(yùn)動前1s內(nèi)的平均速度為（        ）

  A．5.5 m/s          B．5 m/s         C．l m/s           D．0.5 m/s

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為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關(guān)緊，汽車就不能啟動．如果規(guī)定，車門關(guān)緊時為“1”，未關(guān)緊時為“0”；當(dāng)輸出信號為“1”時，汽車可以正常啟動行駛，當(dāng)輸出信號為“0”時，汽車不能啟動．能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是(　　)

A．“與”門  B．“或”門  C．“非”門  D．“與非”門

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，當(dāng)開關(guān)S閉合的時候，導(dǎo)線ab受力的方向應(yīng)為(　　)

A．向右  　　　　              B．向左

C．向紙外                      D．向紙里

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖7所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強(qiáng)磁場．帶電粒子(不計重力)第一次以速度v1沿截面直徑入射，粒子飛出磁場區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角；該帶電粒子第二次以速度v2從同一點(diǎn)沿同一方向入射，粒子飛出磁場區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)90°角．則帶電粒子第一次和第二次在磁場中運(yùn)動的半徑之比為________，速度之比為________，時間之比為________．

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖2

一帶正電的粒子在電場中做直線運(yùn)動的vt圖象如圖2所示，t1、t2時刻分別經(jīng)過M、N兩點(diǎn)，已知在運(yùn)動過程中粒子僅受電場力作用，則下列判斷正確的是(　　)

A．該電場可能是由某正點(diǎn)電荷形成的

B．M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢

C．在從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電勢能逐漸增大

D．帶電粒子在M點(diǎn)所受電場力大于在N點(diǎn)所受電場力

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科目：高中物理 來源： 題型：


現(xiàn)在已經(jīng)離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注．某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200 Ω·m)．如圖9所示為該同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內(nèi)部長a＝40 cm，寬b＝20 cm，高c＝10 cm.他將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：

(1)他先后用多用電表歐姆擋的“×1 k”、“×100”兩個擋位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖10中所示，則所測水樣的電阻約為________ Ω .

圖10

 (2)他從實(shí)驗室中找到如下實(shí)驗器材更精確地測量所獲水樣的電阻：

A．電流表(量程5 mA，電阻RA＝800 Ω)

B．電壓表(量程15 V，電阻RV約為10.0 kΩ)

C．滑動變阻器(0～20 Ω，額定電流1 A)

D．電源(12 V，內(nèi)阻約10Ω)

E．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干

請用鉛筆線代替導(dǎo)線幫他在圖11中完成電路連接．

圖11

(3)正確連接電路后，這位同學(xué)閉合開關(guān)，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖12的坐標(biāo)系中作出UI關(guān)系圖線.

U/V

2.0

3.8  

6.8  

8.0  

10.2 

11.6

I/mA

0.73 

1.36 

2.20 

2.89 

3.66 

4.15

圖12

 (4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為________ Ω·m.據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上________(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖9所示，在豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，長為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，兩個小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為m1和m2(m1＜m2)，A帶負(fù)電，電荷量為q1，B帶正電，電荷量為q2.桿從靜止開始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過程中靜電力做功為____________，在豎直位置處兩球的總動能為______________．

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個物體做勻加速直線運(yùn)動，它在第5s內(nèi)的位移為9m，則下列說法正確的是                          

（     ）

A．物體在第4.5秒末的速度一定是9m/s B．物體的加速度一定是2m/s2

C．物體在前9s內(nèi)的位移一定是81m    D．物體在9s內(nèi)的位移一定是17m

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