【題目】如圖所示，以豎直向上為y軸正方向建立直角坐標(biāo)系；該真空中存在方向沿x軸正向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直xoy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；原點(diǎn)O處的離子源連續(xù)不斷地發(fā)射速度大小和方向一定，質(zhì)量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子束，粒子恰能在xy平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g不計(jì)粒子間的相互作用，已知量為m、g、q、B.

（1）求粒子運(yùn)動(dòng)速度v的大小;

（2）求粒子運(yùn)動(dòng)到距x軸為h所用的時(shí)間;

（3）若保持E、B不變，僅將粒子束的初速度大小變?yōu)?/span>2v，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子速度大小等于v的點(diǎn)所在的直線方程.

【答案】(1) (2) （3）y

【解析】

(1)粒子恰能在平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，則粒子在垂直速度方向上所受合外力一定為零，又有電場(chǎng)力和重力為恒力，其在垂直速度方向上的分量不變，而要保證該方向上合外力為零，則洛倫茲力大小不變，因?yàn)槁鍌惼澚?/span>洛，所以受到大小不變，即粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力、電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力三個(gè)力的合力為零，設(shè)重力與電場(chǎng)力合力與軸夾角為，粒子受力如圖所示，則有：

解得粒子運(yùn)動(dòng)速度的大�。�

(2)則在方向上分量大小：

因?yàn)榱Ｗ幼鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可得粒子運(yùn)動(dòng)到距軸為處所用的時(shí)間：

(3)那么設(shè)離子運(yùn)動(dòng)到位置坐標(biāo)滿足速率等于初速度大小，由動(dòng)能定理得：

所以直線方程為：

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】在建筑工地上有時(shí)需要將一些建筑材料由高處運(yùn)送到低處，為此工人們?cè)O(shè)計(jì)了一種如圖所示的斜面滑道，斜面長(zhǎng)L=2.0m，其與水平面的夾角θ=37�，F(xiàn)有一些建筑材料從斜面的頂端由靜止開(kāi)始下滑，其與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。已知建筑材料的質(zhì)量m=20kg，sin37=0.60，cos37=0.80，建筑材料可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力可忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2。

（1）求建筑材料在下滑過(guò)程中所受的滑動(dòng)摩擦力的大小f；

（2）求建筑材料在下滑的整個(gè)過(guò)程中所受重力的沖量大小IG；

（3）試分析說(shuō)明，如果僅改變建筑材料的質(zhì)量大小，保持其他條件不變，能否實(shí)現(xiàn)改變建筑材料滑到斜面底端時(shí)速度大小的目的。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列火車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)駛來(lái)，一人在軌道旁邊觀察火車(chē)運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)10 s內(nèi)，火車(chē)從他跟前分別駛過(guò)8節(jié)車(chē)廂和6節(jié)車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂長(zhǎng)8 m(相鄰車(chē)廂連接處長(zhǎng)度不計(jì))，求：

(1)火車(chē)加速度的大��；

(2)這20 s內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；

(3)人剛開(kāi)始觀察時(shí)火車(chē)速度的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖為P、Q兩物體沿同一直線作直線運(yùn)動(dòng)的s- t圖，下列說(shuō)法中正確的有( )

A.t1前，P在Q的前面

B.0~t1，Q的路程與P的相等

C.0~t1 ，P、Q的平均速度大小相等，方向相同

D.P做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，Q做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，電阻不計(jì)，相距L＝0.2m，上邊沿垂直導(dǎo)軌方向放一根質(zhì)量為m＝6×10﹣2kg的金屬棒ab，ab的電阻R0＝0.5Ω．兩金屬導(dǎo)軌一端通過(guò)電阻R＝1Ω和電源相連，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使ab對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好為零，并使ab處于靜止?fàn)顟B(tài).求:

（1）閉合電路中的電流的大小

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

（3）導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的熱功率P熱的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究彈性勢(shì)能表達(dá)式”時(shí)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示裝置，以研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣．讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，并落到水平地面上，鋼球水平位移記為s．

(1)依據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒思想，小球平拋時(shí)具有的初動(dòng)能______ （選填“大于”、“小于”或“等于”）小球釋放前彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能

(2)若增大彈簧的壓縮量，小球飛行的水平距離將變大，請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地高度h、水平距離s、重力加速度g的關(guān)系式：______ ．

(3)圖2為一張印有小方格的紙，記錄著實(shí)驗(yàn)中鋼球的某次運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中a、b、c、d四點(diǎn)為小球平拋時(shí)經(jīng)過(guò)的四個(gè)位置．小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm．則小球平拋初速度的計(jì)算式為v0= ______ （用L、g表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A、B質(zhì)量分別為mA=6 kg，mB=2kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力�，F(xiàn)對(duì)A施加一水平力F用，則A、B的加速度可能是(g取10m/s2)

A. aA=6m/s2．aB=2 m/s2

B. aA=2m/s2．aB=6 m/s2

C. aA=8m/s2．aB=4 m/s2

D. aA=10m/s2．aB=6 m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為電流天平，可以用來(lái)測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．它的右臂掛著電阻為R的矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈水平邊長(zhǎng)為L，處于方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)．重力加速度為g.

(1) 當(dāng)線圈中的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)線圈橫截面的電荷量q；

(2) 當(dāng)線圈中通過(guò)逆時(shí)針?lè)较螂娏?/span>I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡．然后使電流反向，大小不變，這時(shí)需要在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再達(dá)到新的平衡．請(qǐng)用n、m、L、I計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一電荷量為q= -4×10-7C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WAB=3.2×10-6J，AB間距離L=4m，與水平方向夾角為 ；求：

（1）電荷的電勢(shì)能是增加還是減少？增加（減少）了多少？

（2）B、A間電勢(shì)差UBA是多少？

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E是多大？

（4）如果A點(diǎn)的電勢(shì)為-4V，求B點(diǎn)的電勢(shì)為多大？電荷量q′= 4×10－6C的正電荷在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能是多少？

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