【題目】如圖，在x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與xOy平面平行，且與x軸成夾角。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子以初速度v0從y軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向射出，一段時(shí)間后進(jìn)入電場(chǎng)，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向相反；又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間T0，磁場(chǎng)的方向變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蚶�，大小不變。不�?jì)重力。

（1）求粒子從P點(diǎn)出發(fā)至第一次到達(dá)x軸時(shí)所需時(shí)間；

（2）若要使粒子能夠回到P點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。

【答案】 ；

【解析】

帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，首先要運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況，再選擇合適方法處理．對(duì)于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，常常運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，將其分解為兩個(gè)直線的合成，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解；對(duì)于磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)，要正確畫出軌跡，由幾何知識(shí)求解半徑。

（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R，運(yùn)動(dòng)周期為T，根據(jù)洛倫茲力公式以及圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得

①②

依題意，粒子第一次到達(dá)x軸時(shí)，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，所需時(shí)間③

聯(lián)立①②③解得④

（2）粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，先做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，然后沿原路返回做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)x軸時(shí)速度大小仍為，設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

加速度大小為a，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，有⑤⑥

聯(lián)立⑤⑥解得⑦

根據(jù)題意，要使粒子能夠回到P點(diǎn)，必須滿足⑧

聯(lián)立⑦⑧解得，電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為

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】如圖甲所示是張明同學(xué)在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”時(shí)所用的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直：

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C．掛上砝碼盤，放開小車后，再接通電源，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，依次重復(fù)步驟B和C進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，求得小車在不同合力作用下的加速度．

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟中有兩處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)步驟的序號(hào)并加以改正：______ ．

（2）如圖乙所示的紙帶是完成實(shí)驗(yàn)步驟后，張明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶中的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)跡未畫出．經(jīng)過(guò)測(cè)量，測(cè)得O到A、B、C、D、E、F點(diǎn)的距離如圖乙所示，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下E點(diǎn)的速度大小是______ m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是______ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）下列關(guān)于小車所受合外力的大小說(shuō)法正確的是______ （不計(jì)細(xì)線與滑輪之間的摩擦）

A．等于砝碼和砝碼盤所受重力大小的一半

B．等于砝碼和菇碼盤所受重力大小

C．等于砝碼和砝碼盤所受重力大小減去彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

D．等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在遠(yuǎn)距離輸電中，當(dāng)輸電線的電阻和輸送的電功率不變時(shí)，那么（　�。�

A. 輸電線路上損失的電壓與輸送電流成正比

B. 輸電的電壓越高，輸電線路上損失的電壓越大

C. 輸電線路上損失的功率跟輸送電壓的平方成反比

D. 輸電線路上損失的功率跟輸電線的電流成正比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓形容器固定在地面上，其內(nèi)表面各處粗糙程度不同，一物塊從容器邊緣A點(diǎn)以向下的初速度開始運(yùn)動(dòng)，物塊在AO段能以大小不變的速度沿容器內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)到底部O點(diǎn)，后又沿OB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. AO段滑塊受到的合外力大小不變

B. AO段重力與摩擦力的合力越來(lái)越大

C. OB段克服重力做功的功率越來(lái)越小

D. 克服摩擦力所做的功，AO段一定小于OB段

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示：

（1）已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算出油酸分子直徑d；

（2）若已知油酸的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，油酸的分子直徑為d，求出油酸的摩爾質(zhì)量M。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在真空中，邊長(zhǎng)為3L的正方形區(qū)域ABCD分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1＝ ，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場(chǎng)方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場(chǎng)平行的方向進(jìn)入中間區(qū)域的電場(chǎng)中，不計(jì)粒子重力．

(1)求a點(diǎn)到A點(diǎn)的距離．

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場(chǎng)的上邊緣CC1間離開？

(3)改變中間區(qū)域的電場(chǎng)方向和場(chǎng)強(qiáng)大小，粒子可從D點(diǎn)射出，求粒子在左右兩側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)行．一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量為m，從傳送帶左端由靜止釋放，被傳送到右端，在到達(dá)右端之前和傳送帶共速．在運(yùn)送該物塊的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A. 滑塊先受到滑動(dòng)摩擦力作用，后受到靜摩擦力作用

B. 滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對(duì)皮帶的位移

C. 皮帶對(duì)滑塊做的功為

D. 皮帶克服滑塊摩擦力做的功為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直的放在水平地面上，管內(nèi)底部豎直放有一輕彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，正上方有兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的a、b小球，用豎直的輕桿連著，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，球的直徑比管的內(nèi)徑稍小�，F(xiàn)釋放兩個(gè)小球，讓它們自由下落，重力加速度大小為g 。則在從`球與彈簧接觸至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A. a球的動(dòng)能始終減小

B. b球克服彈簧彈力做的功是桿對(duì)b球做功的3倍

C. 彈簧對(duì)b球做的功等于a、b兩球機(jī)械能的變化量

D. b球到達(dá)最底點(diǎn)時(shí)桿對(duì)a球的作用力等于mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖a是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象，圖b是由熱敏電阻R1做為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖。

（1）為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響，開關(guān)應(yīng)接在________（填“a”或“b”）

（2）若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度降低些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P點(diǎn)向_________移動(dòng)（填“左”或“右”）。

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同步練習(xí)冊(cè)答案