如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射人，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間從P點(diǎn)射出。

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

(2)若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)/2時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大小。

(3)若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)沿原方向射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

 

（1），電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向；（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為v，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，由粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得： ①

②

解得： ③

判斷出粒子受到的洛倫茲力沿x軸負(fù)方向，于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向。

（2）僅有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，有：

④

⑤

因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，有：

⑥

由②④⑤⑥式解得： ，

⑦

（3）僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，由牛頓第二定律有：

⑧

又： ⑨

由③⑦⑧⑨式聯(lián)立解得：

由幾何關(guān)系知： ，

則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為： ⑩

由③⑦⑧⑨⑩聯(lián)立解得：

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省溫州市高三第二次適應(yīng)性考試（二模）理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是

A.醫(yī)院中用于體檢的“B超”屬于電磁波

B.鐵路、民航等安檢口使用“X射線” 對(duì)行李箱內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè)

C．無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)繞過障礙物傳遞到接收終端，利用了干涉原理

D．列車鳴笛駛近乘客的過程中，乘客聽到的聲波頻率大于波源振動(dòng)的頻率

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省五校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán)，沿其直徑裝有一根長(zhǎng)2L的金屬桿AC，可繞通過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。將一根質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi)，繩子的另一端吊了一個(gè)質(zhì)量為m的物體。圓環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)將物體由靜止釋放，若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻均為R。忽略所有摩擦和空氣阻力.

（1）設(shè)某一時(shí)刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0，且OA邊在磁場(chǎng)中，請(qǐng)求出此時(shí)金屬桿OA產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大小。

（2）請(qǐng)求出物體在下落中可達(dá)到的最大速度。

（3）當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后,金屬桿OC段進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),桿C、O兩端電壓多大？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年浙江省高考考前模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，L1、L2、L3為三只規(guī)格均為“9V 6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端接入如圖乙所示的交變電壓，則以下說法中正確的是：（ ）

A．電流表的示數(shù)為2A 

B．電壓表的示數(shù)為V

C．副線圈兩端接入耐壓值為9V的電容器能正常工作

D．變壓器副線圈中交變電流的頻率為50Hz

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南省濮陽市高三第二次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：填空題

用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8 MeV的核能(l eV=1.6×l0 J)。則新核中的中子數(shù)為 ，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為 kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南省濮陽市高三第二次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

兩金屬小球A和B的半徑之比為=1：3，所帶電荷量大小之比=1：7．兩小球球心間距離遠(yuǎn)大于小球半徑且間距為L(zhǎng)時(shí)，它們之間的靜電力大小為F已知取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，導(dǎo)體球表面的電勢(shì)，其中Q是導(dǎo)體球所帶的電荷量，r是導(dǎo)體球的半徑，k是靜電力常量。現(xiàn)保持兩金屬小球位置不變，用細(xì)導(dǎo)線將兩小球連接，達(dá)到靜電平衡后取走導(dǎo)線，這時(shí)A、B兩球之間的靜電力大小可能是：

A. B. C. D.

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南省洛陽市高三第三次統(tǒng)一練習(xí)（即三模）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)一光滑水平軌道左邊與墻壁對(duì)接，右邊與一足夠高的1／4光滑圓弧軌道相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B質(zhì)量分別為1.5kg和0.5kg�，F(xiàn)讓A以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰撞時(shí)間為0.3s，碰后速度大小變?yōu)?m/s。當(dāng)A與B碰撞后會(huì)立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，已知g=10m/s2 求：

①A與墻壁碰撞過程中，墻壁對(duì)小球平均作用力F；

②A、B滑上圓弧軌道的最大高度。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南省洛陽市高三下學(xué)期統(tǒng)考（二練）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，空氣中有一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，∠A＝90°，∠B＝30°，∠C＝60°，棱鏡材料的折射率為，底面BC長(zhǎng)度為2L，一細(xì)光束沿平行于底面BC的方向面入射到AB面上，經(jīng)AB面折射后進(jìn)入三棱鏡．為了保證該光能從AC面上射出，試求該光束在AB面上的入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍．

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南省高三12月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

真空中相距3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上x1=0 和x2=3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示，x軸上A、B兩點(diǎn)到x=2a處距離相等，以下判斷中正確的是

A．點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷

B．點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為4:1

C．A點(diǎn)的電勢(shì)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等

D．A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反

 

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