【題目】如圖所示，區(qū)域中一部分有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，另一部分有勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，電場(chǎng)方向與電、磁場(chǎng)分界線平行向右。一帶正電粒子從A點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向未知，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)與電場(chǎng)交界處B點(diǎn)，此時(shí)速度方向垂直于兩個(gè)場(chǎng)的分界線，此后粒子在電場(chǎng)力的作用下，又經(jīng)過一段時(shí)間從C點(diǎn)離開電場(chǎng)，已知磁場(chǎng)寬度與電場(chǎng)寬度分別為l1和l2，A與B點(diǎn)的水平距離為d，不計(jì)重力。求：

（1）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中粒子的最大速度；

（2）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比值B/E。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，所以當(dāng)粒子在P點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)速度最大。粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，其初速度為v，方向垂直于電場(chǎng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理可得整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中粒子的最大速度；畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，求出半徑結(jié)合洛倫茲力公式和幾何關(guān)系即可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比值。

（1）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，所以當(dāng)粒子在P點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)速度最大。粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，其初速度為v，方向垂直于電場(chǎng)．

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

加速度為：

由動(dòng)能定理得：

聯(lián)立解得：

（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖）．

由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直，圓心O應(yīng)在分界線上，OP長度即為粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧的半徑R．由幾何關(guān)系得： ,
設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q，由洛倫茲力公式得：

粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，其初速度為v，方向垂直于電場(chǎng)．設(shè)粒子加速度大小為a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

加速度為：

由以上各式得： .

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】如圖所示，固定水平直桿ab上套有一個(gè)物塊P，物塊P通過一根細(xì)線與一個(gè)小球Q相連接，小球Q在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使小球調(diào)到一個(gè)更低的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖上未畫出），物塊P始終保持靜止，則后一種情況與原來相比較，下列說法中正確的是

A. 小球Q的向心加速度變小

B. 小球Q運(yùn)動(dòng)的線速度變小

C. 小球Q運(yùn)動(dòng)的角速度變小

D. 小球Q運(yùn)動(dòng)的周期變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了測(cè)電流表A1的內(nèi)阻精確值，有如下器材：

電流表（量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω);

電流表（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω) ;

電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ) ;

定值電阻 (5Ω) ;

滑動(dòng)變阻器 (0～10Ω，額定電流為1A);

滑動(dòng)變阻器 (0～250Ω，額定電流為0. 3A) ;

電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻較�。�

導(dǎo)線、開關(guān)若干．

(1)要求電流表的示數(shù)從零開始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能的減少誤差．在如圖所示線框內(nèi)畫出測(cè)量用的電路圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號(hào)．_____

(2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算電流表的內(nèi)阻，則所用電流表的內(nèi)阻表達(dá)式為=_______；式中各符號(hào)的意義是____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里，正三角形邊長為L，且ab邊與y軸平行．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P(0， )點(diǎn)，以大小為的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過電場(chǎng)后從x軸上的a(2h,0)點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限，又經(jīng)過磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限，且速度與y軸負(fù)方向成角，不計(jì)粒子所受的重力．求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

（2）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

（3）abc區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值，并求粒子從P點(diǎn)到離開第Ⅳ象限所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖A中水平放置的U形光滑金屬導(dǎo)軌NMPQ，MN接有電鍵K，導(dǎo)軌寬度為L，其電阻不計(jì)。在左側(cè)邊長為L的正方形區(qū)域存在方向豎直向上磁場(chǎng)B，其變化規(guī)律如圖B所示；中間一段沒有磁場(chǎng)，右側(cè)一段區(qū)域存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，在該段導(dǎo)軌之間放有質(zhì)量為m、電阻為R、長為L的金屬棒ab。若在圖B所示的t0/2時(shí)刻關(guān)閉電鍵K，則在這一瞬問( )

A. 金屬棒ab中的電流方向?yàn)橛?/span>a流向b

B. 金屬棒ab中的電流大小為

C. 金屬棒ab所受安培力方向水平向右

D. 金屬棒ab的加速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為，則下列說法中正確的是

A. 當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面與中性面垂直

B. 當(dāng)時(shí)，穿過線圈的磁通量等于零

C. 該交流電能讓標(biāo)注為“300V ,5F”的電容器正常工作

D. 若轉(zhuǎn)速n提高1倍，其他條件不變，則電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律將變?yōu)?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】課外小組利用如圖甲所示電路測(cè)量電壓表（毫伏表）內(nèi)電阻，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為100Ω。圖中電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)可阻忽略不計(jì)， 為滑動(dòng)變阻器， 為電阻箱，V為待測(cè)電壓表。經(jīng)以下步驟可近似測(cè)得電壓表V（毫伏表）的內(nèi)電阻。

a．?dāng)嚅_，閉合，電阻箱的阻值調(diào)到最大，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于其量程；

b．保持不變，閉合，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于，然后讀出的值，取。

（1）按圖甲所示的實(shí)物圖，在圖乙所給出的虛線框中畫出電路圖。_____

（2）在備選的實(shí)驗(yàn)器材中，有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：A．“4500Ω，1A”，B．“50Ω，2A”，在保證各實(shí)驗(yàn)器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測(cè)量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______（填“A”或“B”）

（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的結(jié)果，要將這令電壓表改裝成量程為10V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為＝_____Ω定值電阻。

（4）本實(shí)驗(yàn)中測(cè)的系統(tǒng)誤差來自于________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S＝50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一端系在活塞上，另一端跨過兩個(gè)定滑輪連著一勁度系數(shù)k＝2800N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m＝14kg的物塊B。開始時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度t1＝27℃，活塞到缸底的距離L1＝120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)一切摩擦�，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求：

(1)當(dāng)B剛要離開桌面時(shí)汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；

(2)氣體的溫度冷卻到－93℃時(shí)B離桌面的高度H。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，遙控電動(dòng)賽車通電后電動(dòng)機(jī)以額定功率P=3W工作，賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過時(shí)間t（未知）后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點(diǎn)D后回到水平地面EF上，E點(diǎn)為圓形軌道的最低點(diǎn)．已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f=0.5N，賽車的質(zhì)量m=0.8kg，通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=4W工作，軌道AB的長度L=4m，B、C兩點(diǎn)的高度差h=0.45m，賽車在C點(diǎn)的速度vc=5m/s，圓形軌道的半徑R=0.5m．不計(jì)空氣阻力．取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大��；

（2）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t；

（3）賽車經(jīng)過最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大�。�

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