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【題目】（17分）平面直角坐標(biāo)系中，第1象限存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度垂直于軸射入電場(chǎng)，經(jīng)軸上的N點(diǎn)與軸正方向成60角射入磁場(chǎng)，最后從軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與軸正方向成60角射出磁場(chǎng)，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；

（2）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間；

（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）如圖所示，

設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系得分別過(guò)N、P點(diǎn)作速度方向的垂線，相交于Q點(diǎn)，則Q是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，根據(jù)牛頓第二定律得：，

聯(lián)立解得軌道半徑為：R=

（2）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，有ON=

由幾何關(guān)系得ON=Rsin30+Rcos30

聯(lián)立解得

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=

由幾何關(guān)系知∠NQP=150，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則聯(lián)立解得

故粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間為

（3）粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則

設(shè)沿電場(chǎng)方向的分速度為，有聯(lián)立解得E=

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】某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連：彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放：小球離開桌面后落到水平地面．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能．回答下列問(wèn)題：

（1）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等．已知重力加速度大小為g．為求得Ek，至少需要測(cè)量下列物理量中的 （填正確答案標(biāo)號(hào)）．

A．小球的質(zhì)量m

B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s

C．桌面到地面的高度h

D．彈簧的壓縮量△x

E．彈簧原長(zhǎng)l0

（2）用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek，得Ek= ．

（3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s﹣△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s﹣△x圖線的斜率會(huì) （填“增大”、“減小”或“不變”）：如果m不變，h增加，s﹣△x圖線的斜率會(huì) （填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b） 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的 次方成正比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】起重機(jī)的鋼索吊著質(zhì)量為400千克的貨物以2米/秒2的加速度勻減速上升，貨物上升過(guò)程中受到空氣阻力為2000牛。則鋼索的拉力是（ ）

A.5.2×103牛B.2.8×103牛C.1.2×103牛D.6.8×103牛

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷+Q和﹣Q的電場(chǎng)中，有一個(gè)正方形OABC，其中O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大

B. A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高

C. 將相同的電荷放在O點(diǎn)與C點(diǎn)電勢(shì)能一定相等

D. 移動(dòng)同一正電荷，電場(chǎng)力做的功WCB=WOA

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小球A系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)到水平面的距離為h。物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)的正下方，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊B發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短），反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為。小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求物塊B在水平面上滑行的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用光電門等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處?kù)o止釋放，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)A處正下方的B處固定的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H(H>>d)，光電門測(cè)出小球通過(guò)光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，則

（1）小球通過(guò)光電門B時(shí)的速度表達(dá)式____；

（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，描點(diǎn)作出隨H的變化圖象，若作出的圖線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，且斜率為____，可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是小于重力勢(shì)能減少量△EP，增加下落高度后，則（△EP－△Ek）將_____（選填“增加”、“減小”或“不變”）；

（4）小明用AB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，他用計(jì)算與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度，得到動(dòng)能的增加量，你認(rèn)為這種做法正確還是錯(cuò)誤？答：____．理由是____

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一傾角為θ、足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場(chǎng)方向豎直向上.有一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱�，如圖所示，若迅速把電場(chǎng)方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，求：

（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？

（2）所用時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的絕緣細(xì)桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點(diǎn)，B恰為AC的中點(diǎn)，C恰位于圓周的最低點(diǎn)，在圓心O處固定一正電荷．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A、C兩點(diǎn)間的豎直距離為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為.求：

(1)小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中。導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等，且都為零

B. A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不相等

C. 感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)EA＜EB

D. 當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)

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