【題目】如圖，在x軸上方存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強電場，電場方向與xOy平面平行，且與x軸成夾角。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上的P點沿y軸正方向射出，一段時間后進入電場，進入電場時的速度方向與電場方向相反；又經(jīng)過一段時間T0，磁場的方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蚶�，大小不變。不計重力�?/span>

（1）求粒子從P點出發(fā)至第一次到達x軸時所需時間；

（2）若要使粒子能夠回到P點，求電場強度的最大值。

【答案】 ；

【解析】

帶電粒子在組合場中的運動問題，首先要運用動力學方法分析清楚粒子的運動情況，再選擇合適方法處理．對于勻變速曲線運動，常常運用運動的分解法，將其分解為兩個直線的合成，由牛頓第二定律和運動學公式結(jié)合求解；對于磁場中圓周運動，要正確畫出軌跡，由幾何知識求解半徑。

（1）帶電粒子在磁場中做圓周運動，設(shè)運動半徑為R，運動周期為T，根據(jù)洛倫茲力公式以及圓周運動規(guī)律，可得

①②

依題意，粒子第一次到達x軸時，運動轉(zhuǎn)過的角度為，所需時間③

聯(lián)立①②③解得④

（2）粒子進入電場后，先做勻減速運動，直到速度為零，然后沿原路返回做勻加速運動，到達x軸時速度大小仍為，設(shè)粒子在電場中運動的總時間為

加速度大小為a，電場強度大小為E，有⑤⑥

聯(lián)立⑤⑥解得⑦

根據(jù)題意，要使粒子能夠回到P點，必須滿足⑧

聯(lián)立⑦⑧解得，電場強度的最大值為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是張明同學在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”時所用的創(chuàng)新實驗裝置，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的電火花打點計時器打點的時間間隔是0.02s．

實驗步驟如下：

A．按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直：

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動；

C．掛上砝碼盤，放開小車后，再接通電源，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，依次重復(fù)步驟B和C進行多次實驗，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：

（1）實驗步驟中有兩處明顯的錯誤，請指出實驗步驟的序號并加以改正：______ ．

（2）如圖乙所示的紙帶是完成實驗步驟后，張明同學實驗時打出的一條紙帶中的部分計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間有4個點跡未畫出．經(jīng)過測量，測得O到A、B、C、D、E、F點的距離如圖乙所示，則打點計時器打下E點的速度大小是______ m/s，物體運動的加速度是______ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）下列關(guān)于小車所受合外力的大小說法正確的是______ （不計細線與滑輪之間的摩擦）

A．等于砝碼和砝碼盤所受重力大小的一半

B．等于砝碼和菇碼盤所受重力大小

C．等于砝碼和砝碼盤所受重力大小減去彈簧測力計的示數(shù)

D．等于彈簧測力計的示數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在遠距離輸電中，當輸電線的電阻和輸送的電功率不變時，那么（　�。�

A. 輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比

B. 輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大

C. 輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比

D. 輸電線路上損失的功率跟輸電線的電流成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓形容器固定在地面上，其內(nèi)表面各處粗糙程度不同，一物塊從容器邊緣A點以向下的初速度開始運動，物塊在AO段能以大小不變的速度沿容器內(nèi)壁運動到底部O點，后又沿OB運動，到達B點時速度恰好為零。則下列說法正確的是（ ）

A. AO段滑塊受到的合外力大小不變

B. AO段重力與摩擦力的合力越來越大

C. OB段克服重力做功的功率越來越小

D. 克服摩擦力所做的功，AO段一定小于OB段

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示：

（1）已知坐標紙上每個小方格面積為S，根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算出油酸分子直徑d；

（2）若已知油酸的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，油酸的分子直徑為d，求出油酸的摩爾質(zhì)量M。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中，邊長為3L的正方形區(qū)域ABCD分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強磁場，中間區(qū)域為勻強電場，如圖所示．左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強度大小為B1＝ ，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強度大小為B2＝，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點進入左側(cè)磁場，又從距正方形上下邊界等間距的b點沿與電場平行的方向進入中間區(qū)域的電場中，不計粒子重力．

(1)求a點到A點的距離．

(2)電場強度E的取值在什么范圍內(nèi)時粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣CC1間離開？

(3)改變中間區(qū)域的電場方向和場強大小，粒子可從D點射出，求粒子在左右兩側(cè)磁場中運動的總時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以恒定速率v運行．一物塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量為m，從傳送帶左端由靜止釋放，被傳送到右端，在到達右端之前和傳送帶共速．在運送該物塊的過程中，下列說法正確的是

A. 滑塊先受到滑動摩擦力作用，后受到靜摩擦力作用

B. 滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移

C. 皮帶對滑塊做的功為

D. 皮帶克服滑塊摩擦力做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直的放在水平地面上，管內(nèi)底部豎直放有一輕彈簧處于自然伸長狀態(tài)，正上方有兩個質(zhì)量分別為m和2m的a、b小球，用豎直的輕桿連著，并處于靜止狀態(tài)，球的直徑比管的內(nèi)徑稍小�，F(xiàn)釋放兩個小球，讓它們自由下落，重力加速度大小為g 。則在從`球與彈簧接觸至運動到最低點的過程中，下列說法正確的是

A. a球的動能始終減小

B. b球克服彈簧彈力做的功是桿對b球做功的3倍

C. 彈簧對b球做的功等于a、b兩球機械能的變化量

D. b球到達最底點時桿對a球的作用力等于mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖a是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象，圖b是由熱敏電阻R1做為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖。

（1）為了使溫度過高時報警器鈴響，開關(guān)應(yīng)接在________（填“a”或“b”）

（2）若使啟動報警的溫度降低些，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P點向_________移動（填“左”或“右”）。

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