如圖所示，在第一、二象限存在場強均為E的勻強電場，其中第一象限的勻強電場的方向沿x軸正方向，第二象限的電場方向沿x軸負方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M點是第一象限中無限靠近y軸的一點，在M點有一質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子，以初速度v0沿y軸負方向開始運動，恰好從N點進入磁場，若OM＝2ON，不計質(zhì)子的重力，試求：

（1）N點橫坐標(biāo)d；

（2）若質(zhì)子經(jīng)過磁場最后能無限靠近M點，則矩形區(qū)域的最小面積是多少；

（3）在（2）的前提下，該質(zhì)子由M點出發(fā)返回到無限靠近M點所需的時間。

 

（1） （2）S＝（3）T＝2t1+t2＝+

【解析】

試題分析：（1）粒子從M點到N點做類平拋運動，設(shè)運動時間為t1，則有

解得，

（2）根據(jù)運動的對稱性作出質(zhì)子的運動軌跡如圖所示

設(shè)粒子到達N點時沿x軸正方向分速度為vx，則

質(zhì)子進入磁場時的速度大小為

質(zhì)子進入磁場時速度方向與x軸正方向夾角為45o

根據(jù)幾何關(guān)系，質(zhì)子在磁場中做圓周運動的半徑為R＝，AB邊的最小長度為2R＝2，BC邊的最小長度為R+d＝+d，矩形區(qū)域的最小面積為S＝

（3）質(zhì)子在磁場中運動的圓心角為，運動時間t2＝

又

根據(jù)對稱性，質(zhì)子在第二象限運動時間與在第一象限運動時間相等，質(zhì)子在第一象限運動時間

質(zhì)子由M點出發(fā)返回M點所需的時間為：T＝2t1+t2＝+

考點：帶電粒子在復(fù)合場中的運動

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014遼寧省東北三省高三第二次模擬考試理綜試卷（解析版） 題型：計算題

（18分）如圖所示，相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強電場，其中PT上方的電場I的場強方向豎直向下，PT下方的電場II的場強方向豎直向上，電場I的場強大小是電場Ⅱ的場強大小的兩倍，在電場左邊界AB上有點Q，PQ間距離為L。從某時刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入勻強電場的帶電粒子，電量為＋q、質(zhì)量為m。通過PT上的某點R進入勻強電場I后從CD邊上的M點水平射出，其軌跡如圖，若PR兩點的距離為2L。不計粒子的重力。試求：

（1）勻強電場I的電場強度E的大小和MT之間的距離；

（2）有一邊長為a、由光滑彈性絕緣壁圍成的正三角形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，將其置于CD右側(cè)且緊挨CD邊界，若從Q點射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場從S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出（粒子與絕緣壁碰撞時無機械能和電量損失），并返回Q點，需在容器中現(xiàn)加上一個如圖所示的勻強磁場，粒子運動的半徑小于，求磁感應(yīng)強度B的大小應(yīng)滿足的條件以及從Q出發(fā)再返回到Q所經(jīng)歷的時間。

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014福州八縣一中第二學(xué)期期中聯(lián)考高二物理試卷（解析版） 題型：選擇題

穿過某一閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖像分別如下圖甲、乙、丙、丁所示，

則下列關(guān)于各閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述，正確的是 （ ）

A．圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢始終為某一正值

B．圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大

C．圖丙中回路在0～t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于t0～2t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

D．圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可能恒定不變

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014福州八縣一中第二學(xué)期期中聯(lián)考高一物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示,桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由下落，不計空氣阻力。假設(shè)以桌面為參考平面，則小球落到地面之前瞬間的機械能為（ ）

A.0 B.mgh C.mgH D.mg（H+h）

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014甘肅省高三下學(xué)期第五次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

（6分）下列關(guān)于近代物理知識的說法正確的是（ ） （選對1個給3分，選對2個給4分，選對3個給6分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)

C．光照到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該光波長太長

D．按照玻爾理論，氫原子輻射光子時，核外電子的動能增加

E．β衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了質(zhì)子和電子

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014甘肅省高三下學(xué)期第五次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩根等長的細線拴著兩個小球在豎直平面內(nèi)各自做圓周運動。某一時刻小球1運動到自身軌道的最低點，小球2恰好運動到自身軌道的最高點，這兩點高度相同，此時兩小球速度大小相同。若兩小球質(zhì)量均為m，忽略 空氣阻力的影響，則下列說法正確的是

A．此刻兩根線拉力大小相同

B．運動過程中，兩根線上拉力的差值最大為2mg

C．運動過程中,兩根線上拉力的差值最大為10mg

D．若相對同一零勢能面,小球1在最高點的機械能等于小球2在最低點的機械能

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014湖北省襄陽市四校高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計算題

(12分)兩塊質(zhì)量都是m的木塊A和B在光滑水平面上均以速度v0/2向左勻速運動，中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著，如圖所示�，F(xiàn)從水平方向迎面射來一顆子彈，質(zhì)量為m/4，速度為v0，子彈射入木塊A并留在其中。求：

(1)在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度vA和vB的大小。

(2)在子彈擊中木塊后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014湖北省襄陽市四校高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（12分） 經(jīng)過近7年時間，2億千米在太空中穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間6月30日抵達預(yù)定軌道，開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族. 這是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測. 若“卡西尼”號土星探測器進入環(huán)繞土星上空的圓軌道飛行，已知土星半徑為R，探測器離土星表面高度為h，環(huán)繞n周的飛行時間為t. 求土星的質(zhì)量和平均密度（球體體積公式）。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014湖北省天門市高三年級四月調(diào)研考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（9分）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強為（=1.0×105Pa為大氣壓強），溫度為300K．現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為

360K時，活塞上升了4cm．．求：

①活塞的質(zhì)量；

②物體A的體積．

 

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