【題目】紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)邊AB∥CD、AD∥BC，電場(chǎng)方向平行紙面，磁場(chǎng)方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電粒子從AB上的P點(diǎn)平行于紙面射入該區(qū)域，入射方向與AB的夾角為θ（θ<90°），粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)并從CD射出。若撤去電場(chǎng)，粒子以同樣的速度從P點(diǎn)射入該區(qū)域，恰垂直CD射出。已知邊長(zhǎng)AD=BC=d，帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計(jì)粒子的重力。求

（1）帶電粒子入射速度的大��；

（2）帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

【答案】（1）（2） （3）

【解析】

畫出粒子的軌跡圖，由幾何關(guān)系求解運(yùn)動(dòng)的半徑，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解帶電粒子入射速度的大小；帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的位移可求解時(shí)間；根據(jù)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡求解場(chǎng)強(qiáng).

（1） 設(shè)撤去電場(chǎng)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，軌跡圓心為O。

由幾何關(guān)系可知：

洛倫茲力做向心力：

解得

（2）設(shè)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)的位移為x，有

粒子作勻速運(yùn)動(dòng)：x=v0t

聯(lián)立解得

（3）帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡：Eq=qv0B

解得

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】在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50 Hz交流電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上按打點(diǎn)的先后順序每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn))。從A點(diǎn)開(kāi)始在每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開(kāi)分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由長(zhǎng)到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖所示。

(1)若把每一段紙帶的右上端連接起來(lái)，結(jié)果得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖可知紙帶做_______運(yùn)動(dòng)，傾斜的直線與－x方向夾角越大，說(shuō)明紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度_______(選填“越大”或“越小”)。

(2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A開(kāi)始計(jì)時(shí)，為求出0.25 s時(shí)刻紙帶的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度？答：________ (選填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”)。

(3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為10.00 cm，e段紙帶的長(zhǎng)度為2.00 cm，則可求出加速度的大小為________ m/s2。（結(jié)果保留2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，內(nèi)壁光滑的豎直圓桶，繞中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一物塊用細(xì)繩系著，繩的另一端系于圓桶上表面圓心，且物塊貼著圓桶內(nèi)表面隨圓桶一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　)

A. 繩的張力可能為零

B. 桶對(duì)物塊的彈力有可能為零

C. 隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，繩的張力保持不變

D. 隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，繩的張力一定增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為一全自動(dòng)機(jī)械表，A、B、C三點(diǎn)分別為時(shí)針、分針、秒針上離轉(zhuǎn)動(dòng)圓心等距的三點(diǎn)，有關(guān)這三點(diǎn)的線速度v和角速度ω大小關(guān)系正確的是（　�。�

A. vc＜vB＜vA

B. ωA＝ωB＝ωC

C. ωA:ωB＝1:24

D. vB:vC＝1:60

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2015年11月2日上午，我國(guó)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“C-919”大飛機(jī)正式在中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司（COMAC）完成下線，成為能夠和當(dāng)今世界兩大商用飛機(jī)巨頭--波音和空客相媲美的國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)。假設(shè)飛機(jī)著陸時(shí)的速度是60m/s，隨后勻減速滑行，加速度的大小是2m/s2，求：

(1)需要多長(zhǎng)時(shí)間飛機(jī)才能停下來(lái)？

(2)飛機(jī)開(kāi)始減速15秒后的速度為多大？

(3)飛機(jī)開(kāi)始減速40秒后，在跑道上滑行的距離？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如右圖所示的裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。

①該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如下圖（a）所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車速度為___m/s，小車的加速度為_____m/s2；

②該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持_________；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持_________不變；

③該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a—F圖象，如圖（b）所示，則圖中直線不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是_____________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電阻R1＝R2＝R3＝10 Ω，電源內(nèi)阻r＝5 Ω，電壓表可視為理想電表．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為10 V．求：

（1）通過(guò)電阻R2的電流為多大？

（2）路端電壓為多大？

（3）電源的電動(dòng)勢(shì)為多大？

（4）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合而S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)變?yōu)槎啻螅?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖,MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,其間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌彎曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻,平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處?kù)o止釋放,到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止.已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好,則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中(重力加速度為g)(　　)

A. 流過(guò)金屬棒的最大電流為

B. 通過(guò)金屬棒的電荷量為

C. 克服安培力所做的功為mgh

D. 金屬棒產(chǎn)生的電熱為mg(h-μd)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為阿特武德機(jī)的示意圖，它是早期測(cè)量重力加速度的器械，由英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。實(shí)驗(yàn)時(shí)將質(zhì)量同為M(已知量)的重物用繩連接后，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個(gè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)并測(cè)出加速度，完成一次實(shí)驗(yàn)后，換用不同質(zhì)量的小重物，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出不同m時(shí)系統(tǒng)的加速度。

(1)如圖甲左側(cè)物塊從靜止開(kāi)始下落，則為了得到圖乙，需要直接測(cè)量的物理量有___________

A.小重物的質(zhì)量m

B.大重物質(zhì)量M

C.繩子的長(zhǎng)度

D.重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間

(2)給過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m數(shù)據(jù)，作出圖象，如圖乙所示，已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=__________，并可求出重物質(zhì)量M=__________。

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