【題目】如圖所示，在xOy平面的第二象限有一場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向平行于y軸向上；在第四象限有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面。平面內(nèi)其他部分為真空。有一質(zhì)量為m，電荷量-q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸以初速度v0射入電場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上M點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為θ，M點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并從y軸上的N點(diǎn)（圖中沒有畫出）垂直于y軸飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。

求：（1）A點(diǎn)的橫坐標(biāo)；

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)B的大小和方向；

（3）質(zhì)點(diǎn)從A到N的時(shí)間。

【答案】（1）；（2）；

（3）

【解析】試題分析：質(zhì)點(diǎn)在第二象限的電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，穿過y軸進(jìn)入第一象限做勻速直線運(yùn)動(dòng)交x軸與M點(diǎn)，從M點(diǎn)進(jìn)入第四象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示，為圓心。

（1）由幾何關(guān)系可知，質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，速度偏角為θ，設(shè)質(zhì)點(diǎn)出電場(chǎng)時(shí)的速度為v，豎直方向分速度為vy。

豎直方向分速度：

加速度：

又：

質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

水平位移：

故A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為

（2）質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入第三象限后，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示，圓心為。

由幾何關(guān)系可知，軌跡半徑

質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度：

洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得磁感應(yīng)強(qiáng)度：

（3）質(zhì)點(diǎn)在第二象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間

質(zhì)點(diǎn)在第三象限做圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知圓心角為

運(yùn)動(dòng)時(shí)間

已知質(zhì)點(diǎn)在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間

從A到M的總時(shí)間為

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】地球和火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比（ ）

行星

星體半徑/m

星體質(zhì)量/kg

公轉(zhuǎn)軌道半徑/m

地球

6．4×106

6．0×1024

1．5×1011

火星

3．4×106

6．4×1023

2．3×1011

A．火星的公轉(zhuǎn)周期較大

B．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度較大

C．火星表面的重力加速度較小

D．火星的第一宇宙速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一廢舊電池，無法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù)。現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：

（1）選取多用電表的直流電壓10V擋，將兩表筆直接接到電池的正、負(fù)兩極，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，由此可知其電動(dòng)勢(shì)約為_________V。是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測(cè)電源內(nèi)阻．

答：_________（選填“可以”或“不可以”）

（2）現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

A．電流表A （量程0．6A，內(nèi)阻為3Ω）

B．電壓表Vl （量程3V，內(nèi)阻為RVl＝3kΩ）

C．電壓表V2 （量程30V，內(nèi)阻為Rv2＝30kΩ）

D．定值電阻R1＝500Ω

E．定值電阻R2＝5000Ω

F．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～30Ω）

G．開關(guān)及導(dǎo)線

①該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選________．定值電阻應(yīng)選_______。（均選填選項(xiàng)前的字母序號(hào)）

②在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖

③將實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整

④若將滑動(dòng)變阻器打到某一位置，讀出此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻間的表達(dá)式為（要求無系統(tǒng)誤差）__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說法正確的是（ ）

A．a粒子速率最大

B．c粒子速率最大

C．c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

D．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖（a）所示的電路測(cè)定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條UI圖線．回答下列問題：

（1）根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知

A．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

B．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

C．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

D．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

（2）根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R0＝________Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑絕緣的環(huán)形細(xì)圓筒軌道豎直放置，環(huán)的半徑為R，圓心O與A端在同一豎直線上，在OA連線的右側(cè)有一豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓筒的C端由靜止釋放，進(jìn)入OA連線右邊的區(qū)域后從該區(qū)域的邊界水平射出，然后，剛好從C端射入圓筒，圓筒的內(nèi)徑很小，可以忽略不計(jì)。

（1）小球第一次運(yùn)動(dòng)到A端時(shí)，對(duì)軌道的壓力為多大？

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為“驗(yàn)證牛二”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮　?/span>

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是（ ）

A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。（2）實(shí)驗(yàn)中，為了使m的重力能約等于細(xì)線對(duì)小車的拉力，要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是（ ）

A．M=200,=10、15、20、25、30、40

B．M=200,=20、40、60、80、100、120

C．M=400,=10、15、20、25、30、40

D．M=400,=20、40、60、80、100、120

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A、待測(cè)的干電池一節(jié)

B、電流表（量程，內(nèi)阻）

C、電流表（量程，內(nèi)阻）

D、滑動(dòng)變阻器

E、電阻箱

F、開關(guān)和若干導(dǎo)線

（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓表，他想利用其中的一個(gè)電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表，其量程為，并設(shè)計(jì)了下圖所示的兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路（虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路），其中合理的是 （選填“a”或“b”）電路；此時(shí)的阻值應(yīng)取 。

（2）下圖為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的圖像，試寫出和的關(guān)系式＿＿＿＿（為電流表的示數(shù)，為電流表的示數(shù)）。根據(jù)該圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì) ，內(nèi)阻 。（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】如下圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。 已知線圈的匝數(shù)N=100，邊長(zhǎng)ab =1．0m、bc=0．5m，電阻r=2。 磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0到1s內(nèi)從零均勻變化到0．2T。 在1到5s內(nèi)從0．2T均勻變化到－0．2T，取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求:

（1）0．5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感應(yīng)電流的方向；

（2）在1到5s內(nèi)通過線圈的電荷量q；

（3）在0到5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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