【題目】如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)人電場(chǎng)。不計(jì)重力。若該粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；

（2）該粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何知識(shí)求出粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，然后應(yīng)用牛頓第二定律、類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度之比，粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

在磁場(chǎng)中，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得： ，由幾何知識(shí)可得：r=d，粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得： ， ， ， ，解得， 。

點(diǎn)晴：本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)數(shù)學(xué)的幾何能力要求較高，關(guān)鍵畫出粒子的軌跡圖，結(jié)合牛頓第二定律以及向心力等知識(shí)進(jìn)行求解。

練習(xí)冊(cè)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，在平行于水平地面的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，有三個(gè)大小相同的，且用相同的金屬材料制成的正方形線框，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。A線框有一個(gè)缺口，B、C線框都閉合，但B線框?qū)Ь�的橫截面積比C線框大。現(xiàn)將三個(gè)線框從同一高度由靜止開始同時(shí)釋放，下列關(guān)于它們落地時(shí)間說法正確的是（ ）

A. 三個(gè)線框同時(shí)落地

B. 三個(gè)線框中，A線框最后落地

C. B線框在C線框之后落地

D. B線框和C線框在A線框之后同時(shí)落地

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的小球A和B通過輕桿相連，靠在豎直墻和水平地面上，從圖示位置由靜止放，則

A. 輕桿對(duì)小球A始終不做功

B. 輕桿對(duì)小球B做的總功為0

C. 輕桿對(duì)小球A先做正功后做負(fù)功

D. 輕桿對(duì)小球B先做正功后做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,豎直放置的平行金屬板,板間電壓為U0，質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子(不計(jì)重力)自左極板的a處由靜止釋放，加速后從右極板的小孔b射出。由o點(diǎn)垂直于mf邊的方向射入邊長為L的正方形場(chǎng)區(qū)，o為mf邊的中點(diǎn)。

（1）若正方形區(qū)域內(nèi)僅存在垂直于mn方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E多大能使粒子從n點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū)；

（2）若正方形區(qū)域內(nèi)僅存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件能使粒子從m、n兩點(diǎn)間射出場(chǎng)區(qū)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的直金屬 MN、PQ平行放置在傾角為 的絕緣斜面上， 兩導(dǎo)軌間距為 L。M、P 兩點(diǎn)間接有阻值為 R 的電阻。一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab 放 在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直 斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓 ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接 觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)在加速下滑過程中，當(dāng) ab 桿的速度大小為 v 時(shí)，ab 桿中的電流及其加速度的大小；

(2)求在下滑過程中 ab 桿可達(dá)到的最大速度。

(3)從開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中，棒沿導(dǎo)軌下滑了距離 s，求整個(gè)裝置生熱多少.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是質(zhì)譜儀的工作原理圖。電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器，沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，結(jié)果分別打在、兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間的距離為.設(shè)粒子所帶電量為，且不計(jì)粒子所受重力，則下列判斷正確的是（ ）

A. 同時(shí)改變速度選擇器中磁場(chǎng)與電場(chǎng)方向，不會(huì)改變粒子運(yùn)動(dòng)軌跡

B. 打在點(diǎn)的粒子荷質(zhì)比更大

C. 打在、兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差是

D. 打在、兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，MN與y軸平行，間距為d，其間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。y軸左側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；MN右側(cè)空間有垂直紙面不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以v0的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后再次回到坐標(biāo)原點(diǎn)，粒子在此過程中通過電場(chǎng)的總時(shí)間t總=，粒子重力不計(jì)，求：

（1）左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域的最小寬度；

（2）電場(chǎng)區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（3）右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾燃按鸥袘?yīng)強(qiáng)度滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間的某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)則粒子從B點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則粒子從D點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；設(shè)粒子在上述3種情況下，從A到B點(diǎn)，從A到C點(diǎn)和A到D點(diǎn)所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計(jì))(　　)

A. t1＝t2＝t3 B. t2<t1<t3

C. t1＝t2<t3 D. t1＝t3>t2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通電直導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如圖所示．“”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向里，“⊙”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向外．圖中標(biāo)出了導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是（ ）

A． B． C． D．

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