4．如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下緣以初速度v0豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较颍覄偤脧母叨纫矠閐的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場大小為E，其方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于$\frac{E}{{v}_{0}}$，其方向垂直紙面向里，重力加速度為g，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．粒子在ab區(qū)域中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B．粒子在ab區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\frac{{v}_{0}}{g}$
C．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑r=d
D．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\frac{πd}{6{v}_{0}}$

分析 將粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，水平分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)為末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律列式分析；粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于電場力與重力平衡，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力．

解答 解：A、將粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，水平方向上受到的恒定的電場力的作用，所以水平分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，豎直受到重力的作用，分運(yùn)動(dòng)為末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，微粒受到的是恒力的作用，所以粒子在ab區(qū)域中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B、根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有
水平方向：v0=at，d=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$
豎直方向：0=v0-gt
解得：
a=g ①
t=$\frac{{v}_{0}}{g}$ ②
故B正確；
C、粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于電場力與重力平衡，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力
qv0B=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
解得：
r=$\frac{m{v}_{0}}{qB}$ ③
由①②③得到r=2d，故C錯(cuò)誤；
D、由于r=2d，畫出軌跡，如圖

由幾何關(guān)系，得到回旋角度為30°，故在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
t2=$\frac{T}{12}$=$\frac{πm}{6qB}$=$\frac{πm}{3{v}_{0}}$，故D錯(cuò)誤；
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是將粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)正交分解為直線運(yùn)動(dòng)來研究，而粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和電場力平衡，洛侖茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著一起勻速下滑，A與B的接觸面光滑．已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是（　�。�
A．$\frac{2}{3}$tanαB．$\frac{2}{3tanα}$C．tanαD．$\frac{1}{tanα}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．一根彈簧原長為L0，掛一質(zhì)量為m的物體時(shí)伸長X，當(dāng)把這根彈簧與該物體套在一光滑水平的桿上組成彈簧振子，且其振幅為A時(shí)，物體振動(dòng)的最大加速度為（　�。�
A．$\frac{Ag}{L_0}$B．$\frac{Ag}{X}$C．$\frac{Xg}{L_0}$D．$\frac{{{L_0}g}}{A}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．采用驗(yàn)證波馬定律實(shí)驗(yàn)的主要器材針管及其付件，來測定大氣壓強(qiáng)的值．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將針管水平固定，拔下橡皮帽，向右將活塞從針管中抽出；
（2）用天平稱出活塞與固定在其上的支架的總質(zhì)量為M；
（3）用卡尺測出活塞直經(jīng)d；
（4）再將活塞插入針管中，保持針管中有一定質(zhì)量的氣體，并蓋上橡皮帽，此時(shí)，從針管上可讀出氣柱體積為V1，如圖所示；
（5）將彈簧秤掛鉤鉤在活塞支架上，向右水平緩慢拉動(dòng)活塞到一定位置，此時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為F，氣柱體積為V2．
試用以上的直接測量寫出求大氣壓強(qiáng)的最終表達(dá)式P0$\frac{4F{V}_{2}}{π4t0f9o1^{2}（{V}_{2}-{V}_{1}）}$，本實(shí)驗(yàn)中第2實(shí)驗(yàn)步驟是多余的．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖甲所示，在理想變壓器的輸入端串聯(lián)一只整流二極管D，在變壓器輸入端加上如圖乙所示的正弦交流電，設(shè)t=0時(shí)刻為a“+”、b“-”，則副線圈輸出的電壓的波形（設(shè)c端電勢高于d端電勢時(shí)的電壓為正）是圖中的（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律．若要判斷線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道感應(yīng)電流方向與電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系．
以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分．
如圖所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏．閉合開關(guān)穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)動(dòng)觸頭，此過程中電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，此過程中電流表指針向左偏轉(zhuǎn)（均選填“左”或“右”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．把一個(gè)乒乓球豎直向上拋出，若空氣阻力大小不變，則乒乓球上升到最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)返回到拋出點(diǎn)的過程相比較（　�。�
A．空氣阻力的沖量在兩個(gè)過程中的大小相同
B．合外力在兩個(gè)過程的沖量方向相反
C．重力的沖量在兩個(gè)過程中的方向相反
D．重力在上升過程的沖量小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．首先測出“萬有引力恒量”的科學(xué)家是（　�。�
A．伽利略B．牛頓C．亞里士多德D．卡文迪許

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，第一、四象限內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場，其方向如圖所示．第二象限內(nèi)有垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q（不計(jì)重力） 的帶電粒子從x軸上的A點(diǎn)以初速度v0沿垂直于磁感線方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，初速度方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=30°粒子恰好從 y軸上的P點(diǎn)垂直于電場線的方向射入勻強(qiáng)電場，經(jīng)過x軸上的C點(diǎn)再到達(dá) y軸上的D點(diǎn)，已知AO=OC（P、D兩點(diǎn)圖中未標(biāo)出 ），
求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大��；
（2）粒子到達(dá)D點(diǎn)的速度大小及從A運(yùn)動(dòng)到D所用的時(shí)間．

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