(18分) 在直角坐標(biāo)系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強磁場和勻強電場，電場強度為E、磁感應(yīng)強度為；現(xiàn)在第三象限中從P點以初速度沿x軸方向發(fā)射質(zhì)量為，帶的離子，離子經(jīng)電場后恰從坐標(biāo)原點O射入磁場。

（1）已知P點的縱坐標(biāo)為，試求P點的橫坐標(biāo)x；
（2）若離子經(jīng)O點射入磁場時的速度為2，試求離子在磁場中運動的時間及磁場出射點距O點的距離d。

（1）  （2）   

解析試題分析：（1）粒子從P點拋出后，初速度方向與電場方向垂直，粒子做類平拋運動
豎直方向：  
水平方向：
整理得：
（2）粒子運動軌跡如下圖

經(jīng)過O點時，速度與x軸夾角為，則根據(jù)速度的合成有
即，圓周運動對應(yīng)的圓心角為
粒子在磁場中勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力
圓周運動半徑
圓周運動的周期
粒子圓周運動的時間
根據(jù)幾何關(guān)系得圓周運動弦長即出射點到O點的距離
考點：帶電粒子在磁場中的運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在下列哪種情況下，物體處于超重狀態(tài) （    ）

A．平拋出去的物體在落地之前
B．蕩秋千的人擺過最低位置時
C．汽車在過凸形橋橋頂時
D．一根繩子拉著一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，恰好通過最高點時

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、M′N′固定在豎直方向，導(dǎo)軌間距d＝0.8 m，下端NN′間接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強度B＝1.0 T的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面．距下端h＝1.5 m高處有一金屬棒ab與軌道垂直且接觸良好，其質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻r＝0.5 Ω，由靜止釋放到下落至底端NN′的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR＝1.05 J．g＝10 m/s2.求：

(1)金屬棒在此過程中克服安培力所做的功WA；
(2)金屬棒下滑速度為2 m/s時的加速度a；
(3)金屬棒下滑的最大速度vm.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，在x軸上方有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強電場，電場強度的大小為E，方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的正離子，以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，該離子在磁場中運動一段時間后從x軸上的C點進(jìn)入電場區(qū)域，該離子經(jīng)C點時的速度方向與x軸夾角為45°。不計離子的重力，設(shè)磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大。求：

⑴C點的坐標(biāo)；
⑵離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間；
⑶離子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場方向的夾角。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如下圖a所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時間變化的電壓（如圖b所示），設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其帶電量為q，質(zhì)量為m（不計重力），在t = 0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當(dāng)Ux=2U0時求帶電粒子在t=T時刻的動能；
（2）為使帶電粒子在t=T時刻恰能能回到O點，Ux等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直平面內(nèi)，管口B、C的連線是水平直徑．現(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質(zhì)點)從B點正上方的A點自由下落，A、B兩點間距離為4R．從小球進(jìn)入管口開始，整個空間中突然加上一個勻強電場，電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，其運動軌跡經(jīng)過A點．設(shè)小球運動過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g，求：

(1)小球到達(dá)B點的速度大小；
(2)小球受到的電場力的大�。�
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m．電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示。不計粒子重力，求：

（1）粒子過N點時速度；
（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑r；
（3）粒子從M點運動到P點的總時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示,在XOY直角坐標(biāo)系中,OQ與OP分別與X軸正負(fù)方向成450,在POQ區(qū)域中存在足夠大的勻強電場,場強大小為E,其余區(qū)域存在勻強磁場,一帶電量為+q的質(zhì)量為m粒子在Y軸上A點(0,-L)以平行于X軸速度v0進(jìn)入第四象項,在QO邊界垂直進(jìn)入電場,后又從PO邊界離開電場,不計粒子的重力.

求(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小?
(2)粒子從PO進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)?

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶正電荷的物塊在水平電場E＝kt(t為時間，k為大于零的常數(shù))的作用下被壓在絕緣的豎直墻面上．若電場空間和墻面均足夠大，從t＝0時刻開始，物塊所受的摩擦力的大小Ff隨時間t變化的關(guān)系圖是(　　)

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