【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個場區(qū)，y軸右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場Ⅰ，y軸左側(cè)與虛線MN之間存在方向相反的兩個勻強(qiáng)電場，Ⅱ區(qū)電場方向豎直向下，Ⅲ區(qū)電場方向豎直向上，P點(diǎn)是MN與x軸的交點(diǎn)，OP為Ⅱ、Ⅲ場區(qū)的分界。有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子由原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向水平射入磁場Ⅰ，已知勻強(qiáng)磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里、大小為B0，勻強(qiáng)電場Ⅱ和勻強(qiáng)電場Ⅲ的電場強(qiáng)度大小均為，如圖所示，Ⅳ區(qū)的磁場垂直紙面向外、大小為，O、P之間的距離為，已知粒子最后能回到O點(diǎn)。粒子重力不計.

（1）求帶電粒子從O點(diǎn)飛出后，第一次回到x軸時的位置坐標(biāo)。

（2）根據(jù)題給條件畫出粒子運(yùn)動的軌跡。

（3）求帶電粒子從O點(diǎn)飛出后到再次回到O點(diǎn)的時間。

【答案】（1）（，0）；（2）如圖所示；（3）；

【解析】(1)帶電粒子在磁場I中運(yùn)動的半徑為：

帶電粒子在I磁場中運(yùn)動了半個圓,回到y軸的坐標(biāo)為：y=2R1=

帶電粒子在II場區(qū)作類平拋運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律得帶電粒子運(yùn)動的加速度為： ，

豎直方向,水平位移x=v0t，

聯(lián)立解得t=，

x=.

第一次回到x軸時的位置坐標(biāo)為（，0）；

(2)根據(jù)運(yùn)動的對稱性畫出粒子在場區(qū)Ⅲ的運(yùn)動軌跡如圖所示。帶電粒子在場區(qū)Ⅳ運(yùn)動的半徑是場區(qū)Ⅰ運(yùn)動半徑的2倍，畫出粒子的運(yùn)動軌跡，同樣根據(jù)運(yùn)動的對稱性畫出粒子回到O點(diǎn)的運(yùn)動軌跡如圖所示。

(3)帶電粒子在Ⅰ磁場中運(yùn)動的時間正好為1個周期，故，

帶電粒子在Ⅱ、Ⅲ兩個電場中運(yùn)動的時間，

帶電粒子在Ⅳ場中運(yùn)動的時間為半個周期,運(yùn)動時間，

因?yàn)閹щ娏Ｗ訌?/span>O點(diǎn)飛出后到再次回到O點(diǎn)的時間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在描繪一個標(biāo)有“6.3V 0.3A”小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6.3V，并便于操作。已選用的器材有：

學(xué)生電源（電動勢為9V，內(nèi)阻約1Ω）；

電流表（量程為0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω；量程為0~3A，內(nèi)阻約0.04Ω）；

電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）；

開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中還需要選擇一個滑動變阻器，現(xiàn)有以下兩個滑動變阻器，則應(yīng)選其 中的_________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A．滑動變阻器（最大阻值10Ω，最大允許電流1A)

B．滑動變阻器（最大阻值1500Ω，最大允許電流0.3A)

（2）實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用圖1中的_________（選填“甲”或“乙”）。

（3）請根據(jù)（2）中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物電路的連線。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出的小燈泡I-U圖線如圖3所示。由此可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓增加時，小燈泡的電阻值將________（選填“變大”或“變小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷分別位于x軸上的P、Q兩點(diǎn)，其位置關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對稱，圓弧曲線是一個以O(shè)點(diǎn)為圓心的半圓，c點(diǎn)為半圓與y軸的交點(diǎn)，a，b兩點(diǎn)為一平行于x軸的直線與半圓的交點(diǎn)，下列說法正確的是

A. a，b兩點(diǎn)的電勢相同

B. a，b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同

C. 將一個正電荷q沿著圓弧從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢能先增加后減小

D. 將一個正電荷q放在半圓上任一點(diǎn)，兩電荷對q的作用力大小分別是F1、F2，則為一定值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某光滑斜面傾角為，其上方存在平行斜面向下的勻強(qiáng)電場，將一輕彈簧一端固定在斜面底端，現(xiàn)用一質(zhì)量為m、帶正電的絕緣物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn)（彈簧與物體不拴接），解除鎖定后，物體將沿斜面上滑，物體在運(yùn)動過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h．物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小等于重力加速度g，則下列說法正確的是（ ）

A. 彈簧的最大彈性勢能為mgh

B. 物體的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能

C. 物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mgh

D. 物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中最大動能小于2mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根絕緣輕繩將兩個大小和材料均相同的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))系于同一點(diǎn)，A球靠在絕緣墻壁上，B球保持靜止?fàn)顟B(tài)。兩球所帶電荷量分別為qA=2q和qB=4q�，F(xiàn)將B球與A球接觸后再次釋放，穩(wěn)定后兩球均靜止，下列說法中正確的是（ ）

A. B球的電荷量不變

B. 輕繩對B球的拉力變大

C. A、B兩球間庫侖力減小

D. A、B兩球間距離與原來兩球間距離的比值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只小船渡河，運(yùn)動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于河岸；小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動，船的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船（　　）

A. 沿三條不同路徑渡河的時間相同

B. 沿AB軌跡渡河所用的時間最短

C. 沿AC軌跡船到達(dá)對岸的速度最小

D. 沿AD軌跡運(yùn)動時，船在垂直于河岸方向做勻減速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中a、b是兩個完全相同的燈泡，電阻為R（忽略電壓變化時對電阻的響）L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為R的自感線圈。當(dāng)S閉合與斷開時，a、b燈泡的發(fā)光情況正確的是（ ）

A. S剛閉合后，a燈立即變亮，b燈逐漸變亮

B. S剛閉合后，b燈立即變亮，a燈逐漸變亮

C. S閉合足夠長時間后，a燈比b燈更亮

D. S斷開后，a燈立即熄滅，b燈閃亮一下再逐漸熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略)。如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計。已知鋁罐的容積是360 cm3，吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為0．2 cm2，吸管的有效長度為20cm，當(dāng)溫度為25℃時，油柱離管口10cm。

（i）估算這個氣溫計的測量范圍

（ii）證明吸管上標(biāo)刻溫度值時，刻度線一定均勻分布

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】重力為G的物體靜止在傾角為的斜面上，將重力G分解為垂直斜面向下的力和平行斜面向下的力，那么

A. 就是物體對斜面的壓力

B. 就是物體受到的靜摩擦力

C. 物體對斜面的壓力方向與方向相同，大小為

D. 物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、和共五個力的作用

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