在物理學(xué)上，常利用測(cè)定帶電粒子的受力情況來(lái)確定復(fù)合場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。如圖所示，在立方體區(qū)域內(nèi)存在待測(cè)定的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在其左側(cè)分別是加速電場(chǎng)和速度選擇器，用于獲取特定速度的帶電粒子。裝置中，燈絲A接入電源后發(fā)出電子，P為中央帶小圓孔的豎直金屬板，在燈絲A和金屬板P之間接入電源甲，使電子加速；在間距為d的水平正對(duì)金屬板C、D間接入電源乙，在板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。C、D間同時(shí)存在垂直紙面向外、大小為 B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（左右寬度與兩板相同）�，F(xiàn)將電源甲、乙的輸出電壓分別調(diào)到U1、U2，使電子沿直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入待測(cè)區(qū)域，如圖中虛線所示。電子質(zhì)量為m、電量為e，重力不計(jì)，從燈絲出來(lái)的電子初速不計(jì)，整個(gè)裝置置于真空室內(nèi)。

（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電源甲、乙接人裝置，以滿(mǎn)足題中要求；
（2）求電子從P板出來(lái)的速度v0及U1、U2。滿(mǎn)足的關(guān)系式；
（3）調(diào)節(jié)U1、U2使電子以不同的速度大小沿+X軸進(jìn)入待測(cè)區(qū)域，測(cè)得電子剛連入時(shí)受力大小均為F，由此，你能推測(cè)出待測(cè)區(qū)域中電場(chǎng)或磁場(chǎng)的什么信息？
（4）保持電子進(jìn)入待測(cè)區(qū)域的速度大小仍為V0，轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)區(qū)域（轉(zhuǎn)動(dòng)中電場(chǎng)、磁場(chǎng)相對(duì)坐標(biāo)軸的方向不變），使電子沿Y軸或Z軸方向射入。測(cè)得電子剛射入時(shí)受力大小如下表所示，根據(jù)表中信息又能推測(cè)出待測(cè)區(qū)域中電場(chǎng)或磁場(chǎng)的什么信息？

（1）電路圖見(jiàn)解析；（2）（3）電場(chǎng)強(qiáng)度大小（方向不能確定）（4）見(jiàn)解析。

解析試題分析：
（1）電路連接圖：

（2）①，可得
②，由①②可得：
（3）因電子沿+x軸方向以不同速度射入，受力大小均為F，故磁場(chǎng)方向與x軸平行，力F就是電場(chǎng)力，電場(chǎng)強(qiáng)度大小（方向不能確定）
（4）①因軸，軸，故洛倫茲力軸；又因?yàn)殡娮友亍纘軸射入時(shí)受力均為，說(shuō)明洛倫茲力與電場(chǎng)力垂直，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于xoy平面；
有，得
所以或
②因軸，軸，故洛倫茲力軸；又平面，故F洛與F電均在XOY平面內(nèi)，設(shè)F洛與F電之間的夾角為θ，則其大小滿(mǎn)足
考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

一靜止的核經(jīng)衰變成為核，釋放出的總動(dòng)能為EK，此衰變后核的動(dòng)能為                     ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓軌道與一斜面軌道平滑連接，A、B連線豎直．一質(zhì)量為m的小球自P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，小球沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為mg．已知P點(diǎn)與軌道最高點(diǎn)B的高度差為2R，求小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做了多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

《憤怒的小鳥(niǎo)》是時(shí)下一款很流行的游戲。為了報(bào)復(fù)偷走鳥(niǎo)蛋的肥豬們，鳥(niǎo)兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè)：視小鳥(niǎo)為質(zhì)點(diǎn)，小鳥(niǎo)被彈弓沿水平方向彈出，如圖所示。其中h1=0.8m，l1=2m，h2=2.4m，l2=1m，取g=10m/s2，則：

（1）小鳥(niǎo)以多大速度水平彈出剛好擦著臺(tái)面草地邊緣落在地面上？
（2）小鳥(niǎo)被彈出后能否直接打中肥豬？請(qǐng)用計(jì)算結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。
（3）如果小鳥(niǎo)以速度v0水平彈出后，先掉到臺(tái)面的草地上，接觸臺(tái)面瞬間豎直速度變?yōu)榱悖剿俣炔蛔�，小鳥(niǎo)在草地上滑行一段距離后飛出，若要打中肥豬，小鳥(niǎo)和草地間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)為多少（用題中所給的符號(hào)v0、h1、l1、h2、l2、g表示）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題


如圖，POy區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，POx區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OP與x軸成θ角．不計(jì)重力的負(fù)電荷，質(zhì)量為m、電量為q，從y軸上某點(diǎn)以初速度v0垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場(chǎng)，又垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)．求：
（1）電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小
（2）電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）圖甲為某種速度選擇器示意圖，加速電場(chǎng)右側(cè)是一接地金屬圓筒，為加速電場(chǎng)兩極板上的小孔，為圓筒某一直徑兩端的小孔，abcd為豎直熒光屏，光屏與直線平行。開(kāi)始時(shí)在同一水平線上。已知加速電壓為U，圓簡(jiǎn)半徑為R，帶正電的粒子質(zhì)量為m，電量為q，圈筒轉(zhuǎn)軸到光屏的距離OP＝3R（如圖乙）。不計(jì)位子重力及粒子間相互作用。
（1）若圓筒靜止且國(guó)筒內(nèi)不加磁場(chǎng)，粒子從小孔進(jìn)人電場(chǎng)時(shí)的速度可忽略，求粒子通過(guò)圓筒的時(shí)間to
（2）若圓筒內(nèi)有豎直向下勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓筒繞豎直中心軸以某一角速度逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，粒子源持續(xù)不斷地將速度不同的粒子從小孔01射人電場(chǎng)，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過(guò)圓筒打到光屏上產(chǎn)生亮斑。如果在光屏PQ范圍內(nèi)的任意位里均會(huì)出現(xiàn)亮斑，（如圖乙）。求粒子到達(dá)光屏?xí)r的速度大小v的范圍，以及圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

跳水運(yùn)動(dòng)員從高于水面H=10m的跳臺(tái)自由落下。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=60kg，其體形可等效為一長(zhǎng)度L=1.0m、直徑d=0.3m的圓柱體。略去空氣阻力。運(yùn)動(dòng)員入水后，水的等效阻力F作用于圓柱體的下端面，F(xiàn)的量值隨入水深度Y變化的函數(shù)曲線如圖所示。該曲線可近似看作橢圓的一部分，該橢圓的長(zhǎng)、短軸分別與坐標(biāo)軸OY 和OF重合。橢圓與Y軸相交于Y=h處，與F軸相交于處。為了確保運(yùn)動(dòng)員的安全，試計(jì)算：

水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少。（提示：橢圓面積，a、b分別為長(zhǎng)半軸和短半軸）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分).如圖，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，環(huán)面處于水平面內(nèi)，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng).若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度的方向恰與電場(chǎng)垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無(wú)力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則：

(1)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA是多大？
(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的B點(diǎn)時(shí)，小球的速度是多大？圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小是多少？
(3)若Eq=mg，小球的最大動(dòng)能為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側(cè)空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，右側(cè)空間有長(zhǎng)為R＝0.114m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小vB＝10m/s（小球B在最低點(diǎn)時(shí)與地面接觸但無(wú)彈力）。在MN左側(cè)水平面上有一質(zhì)量也為m，帶電量為的小球A，某時(shí)刻在距MN平面L位置由靜止釋放，恰能與運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的B球發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個(gè)整體C。（取g＝10m/s2）

（1）如果L＝0.2m，求整體C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速率。（結(jié)果保留1位小數(shù)）
（2）在（1）條件下，整體C在最高點(diǎn)時(shí)受到細(xì)繩的拉力是小球B重力的多少倍？（結(jié)果取整數(shù)）
（3）若碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，當(dāng)L滿(mǎn)足什么條件時(shí)，整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。（結(jié)果保留1位小數(shù)）

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