如圖所示，一個(gè)帶電的小球從P點(diǎn)自由下落，P點(diǎn)距場(chǎng)區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)還有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，已知ab=L，求：

（1）小球的帶電性質(zhì)及其電荷量與質(zhì)量的比值；
（2）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；
（3）小球從P經(jīng)a至b時(shí)，共需時(shí)間為多少？
（1）  （2）、方向垂直紙面向外  （3）

試題分析：（1）小球進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力與電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力方向向上，場(chǎng)強(qiáng)向下，小球帶負(fù)電；
由可得電荷量與質(zhì)量的比值
（2）粒子由a到b運(yùn)動(dòng)半周，由左手定則可得磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；
由


解得
（3）設(shè)小球下落h時(shí)間為，磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
由可得
由
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
則小球從P經(jīng)a至b時(shí)，共需時(shí)間為
點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力和電場(chǎng)力平衡，洛侖茲力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E, 在M下方整個(gè)空間有垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R， AB為半圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓弧。一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道。不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．小球一定能沿半圓形軌道從B點(diǎn)離開軌道
B．小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．若小球能從B點(diǎn)離開，上升的高度一定小于H
D．小球沿半圓形軌道從A運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度可能為零

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)E豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里.現(xiàn)有三個(gè)帶有等量同種電荷的油滴a、b、c，若將它們分別置入該區(qū)域中，油滴a保持靜止，油滴b向左水平勻速運(yùn)動(dòng)，油滴c向右水平勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，比較三個(gè)油滴所受重力（   ）
A．油滴a所受重力最大B．油滴b所受重力最大
C．油滴c所受重力最大D．三個(gè)油所受滴重力一樣大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，位于N點(diǎn)右側(cè)x=1.5m處，取g=10m/s2，求：

（1）要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？
（2）這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)子以速度v穿過相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)作直線運(yùn)動(dòng),如圖所示,則以下說(shuō)法正確的是(粒子重力不計(jì))(     )
A．若電子以相同的速度射入該區(qū)域,將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．只有帶正電的粒子以相同的速度射入時(shí)才不會(huì)偏轉(zhuǎn)
C．無(wú)論何種帶電粒子,只要以相同的速度射入都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D．若質(zhì)子的速度大于v,它將向正極板偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電子電量為C，質(zhì)量為，在O點(diǎn)以水平速度沿極板中心飛入平行板電容器,已知兩極板間距為,板長(zhǎng)為，電子恰好從上極板的邊緣飛出,進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,區(qū)域足夠大,電子在磁場(chǎng)力的作用下又恰好從下極板邊緣進(jìn)入電場(chǎng),并在進(jìn)入電場(chǎng)瞬間改變極板電性,電壓大小不變,(電子重力不計(jì))求:

(1)電子第一次通過電場(chǎng)所花的時(shí)間。
(2)兩極板間的電壓大小。
(3)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
(4)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的所有軌跡(不要求計(jì)算)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，空間存在豎直向上方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，E=2.0×102N/C，水平方向存在向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B=T，在A處有一個(gè)質(zhì)量為0.3Kg的小球，所帶電量為q=﹢2.0×10-2C。用長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線與固定點(diǎn)O連接，AO與電場(chǎng)線垂直處于水平狀態(tài)，取g="10" m/s2，現(xiàn)讓該小球在A處?kù)o止釋放。

求：（1）小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正上方時(shí)的速度大小和細(xì)線的拉力。
（2）若撤去磁場(chǎng)且電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)到水平向左，小球仍從A處?kù)o止釋放，求小球第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)增加的機(jī)械能△E和速度的大小。（結(jié)果可保留根號(hào)）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.42kg，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=10的正方形線圈，其總電阻為r=l。在框的中間位置以下區(qū)域分布著矩形磁場(chǎng)，如圖甲所示．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，

求：
(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針？
(2)線圈的電功率；
(3)在t=4s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=1.1T，管道半徑R=0.8m，其直徑POQ在豎直線上，在管口P處以2m／s的速度水平射入一個(gè)帶電小球，可把它視為質(zhì)點(diǎn)，其電荷量為lO-4C(g=lOm／s2)，試求：

(1)小球滑到Q處的速度為多大?
(2)若小球從Q處滑出瞬間，管道對(duì)它的彈力正好為零，小球的質(zhì)量為多少?

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