【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)，OM=MP=L，在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為（-2L，-L）的點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域I又從M點(diǎn)射出區(qū)域I（粒子的重力忽略不計(jì)）。

（1）求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；

（2）求區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）若帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，則區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少？

【答案】（1）；（2）；（3）（+1）L

【解析】

（1）由題意可知帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則：水平方向：2L=v0t；豎直方向：L=at2；另有：qE=ma，聯(lián)立解得第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：E=。

（2）設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度為vy，則：vy=t==v0，則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)速度大小為：v==v0，==1，即速度方向與x軸正方向成45°角，粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何知識(shí)可得軌跡半徑為R1=L，由洛倫茲力提供向心力，則有：Bqv=m，可解得區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B==。

（3）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，在區(qū)域Ⅱ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2==L，帶電粒子能再次回到原點(diǎn)的條件是區(qū)域Ⅱ的寬度dR2+L=（+1）L。

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】1831年，法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)（如圖甲所示）。它是利用電磁感應(yīng)原理制成的，是人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。如圖乙是這個(gè)圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣良好接觸。使銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R中就有電流通過。若所加磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，回路的總電阻恒定，從左往右看，銅盤沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，平面與銅盤平面垂直，下列說法中正確的是

甲 乙

A.銅片C的電勢(shì)高于銅片D的電勢(shì)

B.若銅盤轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則R的電功率也將增大為原來的2倍

C.若銅盤半徑減小為原來的一半，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

D.若所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過整個(gè)圓盤，銅盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電阻R上仍將有電流通過

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，圖中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，和表示用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)的力，F表示用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)的力，表示由平行四邊形定則作出的和的合力。

(1)關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是__________

A.實(shí)驗(yàn)中采用的科學(xué)方法為控制變量法

B.OB、OC兩繩間的夾角越大越好

C.兩次拉橡皮筋時(shí)，只需保證橡皮筋伸長(zhǎng)量相同即可

D.拉橡皮筋時(shí)，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)靠近木板且與木板平面平行

(2)實(shí)驗(yàn)中，圖中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是（____）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以恒定的速度v運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊輕放在傳送帶的左端，經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊和傳送帶以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則(　　)

A.物塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為μg

B.物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C.整個(gè)過程中，傳送帶對(duì)物塊做的功為mv2

D.整個(gè)過程中，摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶電粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）

A.粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力不相等

B.粒子必先過a，再到b，然后到c

C.粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為Ekb＞Eka＞Ekc

D.粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為Epc＜Epa＜Epb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)小球從同一高處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O'是O在水平面上的投影點(diǎn)，且O'A：AB：BC=1：3：5．若不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（　）

A.v1：v2：v3=1：3：5

B.三個(gè)小球下落的時(shí)間相同

C.三個(gè)小球落地時(shí)豎直方向速度相同

D.三個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自動(dòng)充電式電動(dòng)車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接．騎車者用力蹬車或電動(dòng)車自動(dòng)滑行時(shí)，發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來．現(xiàn)使車以500J的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次關(guān)閉自充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線①所示；第二次啟動(dòng)自充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是（　　�。�

A.500JB.300JC.250JD.200J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器已經(jīng)充電，靜電計(jì)的金屬球與電容器的一個(gè)極板連接，外殼與另一個(gè)極板連接，靜電計(jì)針的偏轉(zhuǎn)示電容兩極板間的電勢(shì)差．實(shí)驗(yàn)中保持極板上的電荷量不變．設(shè)電容兩極正對(duì)面積為，極板間的距離為，靜電計(jì)指針偏角為．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是（ ）

A. 保持不變，增大，則變大

B. 保持不變，減小，則不變

C. 保持不變，減小，則變小

D. 保持、不變，在兩板間插入電介質(zhì)，則變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系第一象限有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直水平面向下，頂角的光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi)，ON與x軸重合，OM與ON接觸處O點(diǎn)的接觸電阻，其余電阻不計(jì)，一根與ON垂直的長(zhǎng)金屬棒，質(zhì)量，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌從PQ向右滑動(dòng)（始終接觸良好），忽略金屬棒電阻，已知金屬棒在PQ處的初速度，，且向右運(yùn)動(dòng)到達(dá)的過程中回路的電流強(qiáng)度始終不變。求：

(1)棒在PQ、處所受的安培力大小、；

(2)通過金屬棒的電量q和接觸電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)外力對(duì)金屬棒做的功W。

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