【題目】如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)，其向各方向射出的粒子速度大小均為，質(zhì)量均為，電荷量均為. 在的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與軸正方向相同，在的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于平面向里.粒子離開電場(chǎng)上邊緣時(shí)，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為. 最終恰沒(méi)有粒子從磁場(chǎng)上邊界離開磁場(chǎng). 若只考慮每個(gè)粒子在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中各運(yùn)動(dòng)一次，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用.求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度；

（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)粒子離開電場(chǎng)上邊緣時(shí),能夠到達(dá)最右側(cè)位置的粒子是沿軸正方向發(fā)射的粒子,對(duì)此粒子,有,

由類平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律得

，

，

聯(lián)立可得.

(2)沿軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場(chǎng)時(shí),有，

聯(lián)立可得，

,方向與水平方向成斜向右上方,

根據(jù)題意知該粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰與磁場(chǎng)上邊界相切,其余粒子均不能達(dá)到邊界,

由幾何關(guān)系可知,

由，得，聯(lián)立可得.

(3)粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角,運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)且恰與磁場(chǎng)上邊界相切的粒子,其軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，由幾何關(guān)系可知圓心角,

粒子運(yùn)動(dòng)的周期，

.

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】如圖所示,絕緣的斜面處在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端,已知在金屬塊下滑的過(guò)程中動(dòng)能增加了0.3J,重力做功1.5J,電勢(shì)能增加0.5J,則以下判斷正確的是(　　)

A. 金屬塊帶負(fù)電荷

B. 靜電力做功0.5J

C. 金屬塊克服摩擦力做功0.7J

D. 金屬塊的機(jī)械能減少1.4J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比為3:2，原來(lái)靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B.只有A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量才守恒

C.若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D.只有A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量才守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行直導(dǎo)線和豎直放置，兩導(dǎo)線內(nèi)通有方向相反、大小相等的電流，、兩點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B.點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

C.導(dǎo)線受到的安培力的方向向右

D.同時(shí)改變兩導(dǎo)線的電流方向，導(dǎo)線受到的安培力的方向?qū)⒁搽S之改變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5 kg的鉤碼。用墊塊將長(zhǎng)木板附定滑輪的一端墊起，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

B．保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，連接紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖乙中紙帶的____端與滑塊相連（選填“左”或“右”）。

（2）圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50 Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________ m／s2。

（3）不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________ kg（g取9.8 m／s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某型號(hào)氣墊船，其總質(zhì)量為，裝有額定輸出功率為的燃?xì)廨啓C(jī)。若該氣墊船由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到額定輸出功率，之后保持該功率不變繼續(xù)運(yùn)動(dòng)距離，達(dá)到最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)整個(gè)過(guò)程中氣墊船所受阻力恒為，重力加速度取。求：

(1)燃?xì)廨啓C(jī)提供的最大牽引力；

(2)整個(gè)過(guò)程氣墊船的最大速度；

(3)氣墊船由靜止開始到最大速度過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理圖圖中1是電磁鐵、2是銜鐵、3是觸點(diǎn)、4是水銀溫度計(jì)(水銀導(dǎo)電)．則下列說(shuō)法正確的是

A. 溫度高于警戒溫度時(shí)，電鈴不報(bào)警、指示燈亮

B. 溫度低于警戒溫度時(shí)，電鈴報(bào)警、指示燈熄滅

C. 溫度高于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴報(bào)警

D. 溫度低于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴不響

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在軸右側(cè)平面內(nèi)存在方向垂直面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，坐標(biāo)原點(diǎn)有一放射源，可以向軸右側(cè)平面沿各個(gè)方向6放射比荷為的正離子，這些離子速率分別在從0到最大值的范圍內(nèi)，不計(jì)離子之間的相互作用.

(1)求離子打到軸上的范圍；

(2)若在某時(shí)刻沿方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過(guò)時(shí)這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程；

(3)若從某時(shí)刻開始向軸右側(cè)各個(gè)方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過(guò)時(shí)已進(jìn)入磁場(chǎng)的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xOy，x軸沿水平方向，如圖甲所示。第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E1=0.2N/C。坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E2=0.1N/C，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面。某比荷為=102C/kg的帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=4m/s豎直向上的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限。取粒子剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?/span>g=10m/s2。試求：（結(jié)果可用π表示）

(1)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及到達(dá)C點(diǎn)的速度大小v1；

(2)+x軸上有一點(diǎn)D，OD=OC，若帶電粒子在通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過(guò)D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場(chǎng)的變化周期T0；

(3)要使帶電粒子通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系。

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