某直角坐標(biāo)系中，在第四象限有一平行與X軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其余的所有區(qū)域也存在同樣大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)，但方向與Y軸正方向相同，同時(shí)在X軸的正半軸有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)一質(zhì)量m、電量q的電荷以速度v，45°夾角進(jìn)入該直角坐標(biāo)系中，如圖所示，先做直線運(yùn)動(dòng)，后做曲線運(yùn)動(dòng)與X軸垂直相交于B點(diǎn)．
（1）判斷電荷的電性，
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是多少
（3）AB間的距離是多少
（4）為了讓電荷能做周期性的運(yùn)動(dòng)，在X軸的負(fù)半軸設(shè)計(jì)了一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)即可，試求此磁場(chǎng)的面積．
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（1）電荷在開始階段做直線運(yùn)動(dòng)，受到重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力，重力、電場(chǎng)力是恒力，電荷只有做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明電荷帶正電．
    （2）根據(jù)平衡條件得
        qE=mg，得E=
mg
q

        由qvB=
2
mg
        得B=
2
mg
qv

      （3）在第一象限中，由于重力和電場(chǎng)力平衡，電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為r=
mv
qB
=
2
v2
2g

        電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，根據(jù)幾何知識(shí)得，
         AB間距離為S=（1+
2
）r=
(2+
2
)v2
2g

      （4）在X軸的負(fù)半軸，電荷先沿水平做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．軌跡如圖．
     設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R，則（1+
2
2
）R=S
              解得   R=
v2
g

       所以有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的面積為SAB=R2+（1+
2
2
）R2=
(4+
2
)v2
2g



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答：（1）電荷帶正電．
    （2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別是E=
mg
q
，B=
2
mg
qv
．
    （3）AB間的距離是離為
(2+
2
)v2
2g
．
    （4）此磁場(chǎng)的面積為
(4+
2
)v2
2g
．
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：閱讀理解

（1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中：有如下基本步驟：
A、把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上          B、安好紙帶
C、松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)        D、接通低壓交流電源
E、取下紙帶                          F、斷開開關(guān)
這些步驟正確的排列順序?yàn)?!--BA-->
ABDCFE
ABDCFE
．
（2）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚�(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出．
①試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下表要求保留3位有效數(shù)字．

②將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線．

③由所畫速度-時(shí)間圖象求出小車加速度為
0.80
0.80
m/s2
（2）某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k．做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作x0，彈簧下端掛一個(gè)20g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作x1；彈簧下端掛兩個(gè)20g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作x2；…；掛七個(gè)20g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作x2．
①下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是
x1
x1
和
x4
x4
．
測(cè)量記錄表：
代表符號(hào) x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
刻度數(shù)值/cm 0.85 1.7 2.55 4.3 5.10 6.00

②實(shí)驗(yàn)中，x3和x7兩個(gè)值還沒有測(cè)定，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入記錄表中．

③為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：d1=x4-x0=3.45 cm，d2=x5-x1=3.40 cm，d3=x6-x2=3.45 cm．
請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：d4=
x7-x3
x7-x3
=
3.45
3.45
cm．
④根據(jù)以上差值，可以求出每增加20g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量△x．△x用d1、d2、d3、d4
表示的式子為：△x=
d1+d2+d3+d4
4
d1+d2+d3+d4
4
，
代入數(shù)據(jù)解得△x=
3.44
3.44
cm．
⑤計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=
22.8
22.8
N/m．（g取9.8m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓第一定律
滑塊在水平的氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，如果加速度為零，即可得出滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論，從而驗(yàn)證牛頓第一定律．但實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往顯示滑塊做的并不是勻速運(yùn)動(dòng)，而是減速運(yùn)動(dòng)．這是因?yàn)榛瑝K在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管有氣墊的漂浮作用，但導(dǎo)軌與空氣對(duì)滑塊的阻力還是無(wú)法完全避免的．當(dāng)導(dǎo)軌的一端墊高而斜置時(shí)，滑塊的下滑力明顯大于上述兩種阻力，因此可以采用外推的方法來得到所需要的結(jié)論．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
如果滑塊上的擋光片寬度為d，通過1、2兩個(gè)光電門時(shí)的擋光時(shí)間分別為t1和t2，那么滑塊通過兩個(gè)光電門時(shí)的速度分別為v1=
d
t1
、v2=
d
t2
，測(cè)量出兩個(gè)光電門之間的距離s，即可求出滑塊的加速度a=
v
2
2
-
v
2
1
2s
，從圖中可看出，滑塊的加速度a=gsinα=g
h
L
，所以當(dāng)L不變時(shí)，a正比于h．改變h，測(cè)得一系列不同的a，然后作出a-h圖線．如果a-h直線外推過原點(diǎn)，就是說當(dāng)h=0時(shí)，a=0，即驗(yàn)證了牛頓第一定律．   實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意，h不能調(diào)得太�。�?yàn)閔太小時(shí)，前面所說的導(dǎo)軌阻力和空氣阻力將表現(xiàn)得明顯起來．
（實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論）某次實(shí)驗(yàn)中s=75.0cm，d=1.00cm．每個(gè)h高度做三次實(shí)驗(yàn)，毫秒計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)如下（單位為10-4s）：
序號(hào) 墊高h(yuǎn)（cm） 第一次[ 第二次[ 第三次[]
t1 t2 t1 t2 t1 t2
1 6.00 279 113 241 110 253 111
2 5.50 259 116 262 116 244 114
3 5.00 260 120 257 119 262 121
4 4.50 311 130 291 128 272 125
5 4.00 294 136 330 137 286 134
6 3.50 316 144 345 147 355 148
7 3.00 358 157 347 156 372 159
計(jì)算出來的加速度（單位m/s2）如下表：
1 2 3 4 5 6 7
a1 0.436 0.396 ① 0.326 0.283 0.255 0.218
a2 0.437 0.398 0.370 0.328 0.294 0.253 0.219
a3 0.437 0.401 0.358 0.337 0.290 0.251 0.217
a 0.437 0.398 ② 0.330 0.289 0.253 0.218
（1）填寫表格中的數(shù)據(jù)：
①
0.364
0.364
；②
0.364
0.364
；
（2）在直角坐標(biāo)系中作出a-h圖線．
（3）結(jié)論：
當(dāng)h=0時(shí)，a=0
當(dāng)h=0時(shí)，a=0
； 理由：
圖線是一條過原點(diǎn)的直線
圖線是一條過原點(diǎn)的直線
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)某直角坐標(biāo)系中，在第四象限有一平行與X軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其余的所有區(qū)域也存在同樣大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)，但方向與Y軸正方向相同，同時(shí)在X軸的正半軸有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)一質(zhì)量m、電量q的電荷以速度v，45°夾角進(jìn)入該直角坐標(biāo)系中，如圖所示，先做直線運(yùn)動(dòng)，后做曲線運(yùn)動(dòng)與X軸垂直相交于B點(diǎn)．
（1）判斷電荷的電性，
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是多少
（3）AB間的距離是多少
（4）為了讓電荷能做周期性的運(yùn)動(dòng)，在X軸的負(fù)半軸設(shè)計(jì)了一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)即可，試求此磁場(chǎng)的面積．

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科目：高中物理 來源：2011年浙江省高考物理模擬試卷（四）（解析版） 題型：解答題

某直角坐標(biāo)系中，在第四象限有一平行與X軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其余的所有區(qū)域也存在同樣大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)，但方向與Y軸正方向相同，同時(shí)在X軸的正半軸有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)一質(zhì)量m、電量q的電荷以速度v，45°夾角進(jìn)入該直角坐標(biāo)系中，如圖所示，先做直線運(yùn)動(dòng)，后做曲線運(yùn)動(dòng)與X軸垂直相交于B點(diǎn)．
（1）判斷電荷的電性，
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是多少
（3）AB間的距離是多少
（4）為了讓電荷能做周期性的運(yùn)動(dòng)，在X軸的負(fù)半軸設(shè)計(jì)了一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)即可，試求此磁場(chǎng)的面積．

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