如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動。當(dāng)電子第一次穿越x軸時，恰好到達(dá)C點；當(dāng)電子第二次穿越x軸時，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點；當(dāng)電子第三次穿越x軸時，恰好到達(dá)D點。C、D兩點均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點到坐標(biāo)原點的距離分別為d、2d。不計電子的重力。求

（1）電場強(qiáng)度E的大��；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）電子從A運(yùn)動到D經(jīng)歷的時間t．


【解析】：電子的運(yùn)動軌跡如右圖所示   （2分）

   （若畫出類平拋和圓運(yùn)動軌跡給1分）

（1）電子在電場中做類平拋運(yùn)動

設(shè)電子從A到C的時間為t1

　　 （1分）

　  （1分）

      （1分）

求出   E =     （1分）

（2）設(shè)電子進(jìn)入磁場時速度為v，v與x軸的夾角為θ，則

 　θ = 45°　　（1分）

求出  　   　　　   　�。�1分）

電子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，洛侖茲力提供向心力

       （1分）

由圖可知　      　　 　 （2分）

求出           　　   �。�1分）

（3）由拋物線的對稱關(guān)系，電子在電場中運(yùn)動的時間為 3t1=  （2分）

電子在磁場中運(yùn)動的時間    t2 =       （2分）

電子從A運(yùn)動到D的時間   t=3t1+ t2 =         （2分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一無限長通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質(zhì)量為0.02kg，在該平面上以、與導(dǎo)線成60°角的初速度運(yùn)動，其最終的運(yùn)動狀態(tài)是__________，環(huán)中最多能產(chǎn)生__________J的電能。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個圓柱形的豎直的井里存有一定量的水，井的側(cè)面和底部是密閉的，在井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管，管和井共軸，管下端未觸及井底. 在圓管內(nèi)有一不漏氣的活塞，它可沿圓管上下滑動.開始時，管內(nèi)外水面相齊，且活塞恰好接觸水面，如圖所示. 現(xiàn)用卷揚(yáng)機(jī)通過繩子對活塞施加一個向上的力F，使活塞緩慢向上移動，已知管筒半徑r＝0.100m，井的半徑R＝2r，水的密度r＝1.00×103kg/m/3，大氣壓r0＝1.00×105Pa. 求活塞質(zhì)量，不計摩擦，重力加速度g＝10m/s2.）

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科目：高中物理 來源： 題型：


有一傾角為θ的斜面，其底端固定一擋板M，另有三個木塊A、B和C，它們的質(zhì)量分別為m=m=m，m=3 m，它們與斜面間的動摩擦因數(shù)都相同.其中木塊A連接一輕彈簧放于斜面上，并通過輕彈簧與擋板M相連，如圖所示.開始時，木塊A靜止在P處，彈簧處于自然伸長狀態(tài).木塊B在Q點以初速度v向下運(yùn)動，P、Q間的距離為L.已知木塊B在下滑過程中做勻速直線運(yùn)動，與木塊A相碰后立刻一起向下運(yùn)動，但不粘連，它們到達(dá)一個最低點后又向上運(yùn)動，木塊B向上運(yùn)動恰好能回到Q點.若木塊A靜止于P點，木塊C從Q點開始以初速度向下運(yùn)動，經(jīng)歷同樣過程，最后木塊C停在斜面上的R點，求P、R間的距離L′的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，A、B是一對平行放置的金屬板，中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板，從P點處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為＋q地帶電粒子（重力不計）沿PQ方向放出，初速可忽略，在A、B間某時間t＝0開始加有如圖乙所示的交變電壓，其電壓大小為U，周期為T，帶電粒子在A、B間運(yùn)動過程中，粒子之間的相互作用力可忽略不計.

（1）請分別描述在0、T/8、T/4、3T/8時刻進(jìn)入小孔P的粒子在兩極板間的運(yùn)動情況（設(shè)兩板間距離足夠大）。

（2）若在3T/8時刻前進(jìn)入小孔P的粒子都可以從小孔Q中射出，則兩板的間距d是多少？每個周期有多長時間有粒子從小孔Q中射出？

（3）若兩板的間距d=5cm，U=2.5V。一質(zhì)量m=2.0×10-27kg、電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子在t0=0時刻從緊臨B板處無初速釋放，剛好在2T時刻到達(dá)A板，則周期T應(yīng)為多少？

（4）根據(jù)第（3）問的條件和結(jié)果，在T/5時刻進(jìn)入小孔P的粒子，經(jīng)過多長時間才能到達(dá)小孔Q。

34.如圖所示，半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E = 40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量均為m = 2.0×10-6kg的小球a和b，a球不帶電，b球帶q = 1.0×10-6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動到D點與b球發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場中，最后落在地面上的P點。已知小球a在水平面上運(yùn)動時所受的摩擦阻力f = 0.1mg， PN =，取g =10m/s2。a、b均可作為質(zhì)點。求：

（1）小球a與b相碰后瞬間速度的大小v；

（2）水平面離地面的高度h；

（3）從小球a開始釋放到落地前瞬間的整個運(yùn)動過程中，ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，水平地面上有一輛小車，車上固定一個豎直光滑絕緣管，管的底部有一質(zhì)量g，電荷量+8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小。在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度=15T的勻強(qiáng)磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度=5T的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動，以帶電小球剛經(jīng)過磁場的邊界PQ為計時的起點，用力傳感器測得小球在管內(nèi)運(yùn)動的這段時間，小球?qū)軅?cè)壁的彈力隨時間變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s2，不計空氣阻力。求：

（1）小球進(jìn)入磁場時加速度的大��；

（2）小球出管口時（t=1s）對管側(cè)壁的彈力；

（3）小球離開管口之后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離△


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科目：高中物理 來源： 題型：


某種小發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示，永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀，它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.5T。磁極間的缺口很小，可忽略。如圖2所示，單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子，ab = cd = 0.4m，bc = 0.2m。鐵芯的軸線OO′ 在線框所在平面內(nèi)，線框可隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動。將線框的兩個端點M、N接入圖中裝置A，在線框轉(zhuǎn)動的過程中，裝置A能使端點M始終與P相連，而端點N始終與Q相連。現(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。在圖1中看，轉(zhuǎn)動方向是順時針的，設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時t = 0。（取π = 3）

（1）求t = s時刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；

（2）在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi)，畫出P、Q兩點電勢差UPQ隨時間變化的關(guān)系圖線（要求標(biāo)出橫、縱坐標(biāo)標(biāo)度，至少畫出一個周期）；

（3）如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、Y，兩板間距d = 0.17m。將電壓UPQ加在兩板上，P與X相連，Q與Y相連。將一個質(zhì)量m = 2.4×10-12kg，電量q = +1.7×10-10C的帶電粒子，在t0 = 6.00×10 -3s時刻，從緊臨X板處無初速釋放。求粒子從X板運(yùn)動到Y板經(jīng)歷的時間。（不計粒子重力）

 



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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l、      足夠長且電阻忽略不計，導(dǎo)軌平面的傾角為，條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未圖出）。線框的邊長為d（d < l），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直。重力加速度為g。

求：（1）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

   （2）線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t1 ；

   （3）經(jīng)過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離m 。

                 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，電源電壓，原線圈電路中接入熔斷電流I0=1A的保險絲，副線圈電路中接入一可變電阻R，電壓表為理想電表。則

A．電壓表的讀數(shù)為

B．當(dāng)可變電阻R的阻值變大時，電源的輸出功率變小

C．副線圈的輸出功率一定是220W

D．可變電阻R的最小電阻值為13.75

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