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解析試題分析：(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，

設(shè)帶電粒子在平行金屬板勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的時(shí)間為t，加速度為a,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得：
在水平方向上：
在豎直方向上：偏轉(zhuǎn)位移為
根據(jù)牛頓第二定律得：
又　　
聯(lián)立以上各式解得： .
(2)帶電粒子以速度v飛出電場后射入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動， 如圖所示，由運(yùn)動學(xué)公式得： ，解得：粒子離開電場時(shí)的豎直分速度為
帶電粒子飛出電場時(shí)的速度大小為：
設(shè)速度方向和PQ所在直線的夾角為θ，
由幾何關(guān)系得：粒子在磁場中的運(yùn)動半徑為
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動時(shí)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：　
解得：
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，勻速圓周運(yùn)動規(guī)律、運(yùn)動的合成與分解以及平面幾何相關(guān)知識，意在考查考生的分析綜合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根足夠長、相距為L的金屬直角導(dǎo)軌，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。一絕緣細(xì)線跨過導(dǎo)軌直角頂點(diǎn)處定滑輪連接兩金屬細(xì)桿ab、cd，桿通過兩端金屬小圓環(huán)垂直套在導(dǎo)軌上，細(xì)桿質(zhì)量均為m、電阻均為R，整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。保持細(xì)線拉直后同時(shí)無初速釋放兩細(xì)桿，cd桿下降高度h時(shí)達(dá)到最大速度。 ab桿一直在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動，接觸處摩擦及導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，取重力加速度為g。求：

(1)剛釋放時(shí)，ab桿的加速度大��；
(2)下滑過程中，cd桿的最大速率；
(3)從開始釋放到剛好達(dá)到最大速度的過程中整個(gè)回路所產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，真空中有以(r,0)為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y＝r的實(shí)線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動軌跡均在紙面內(nèi)，設(shè)質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r，已知質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)重力及阻力的作用，求：

（1）質(zhì)子射入磁場時(shí)的速度大小。
（2）速度方向沿x軸正方向射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸所需的時(shí)間。
（3）速度方向與x軸正方向成30°角(如圖所示)射入磁場的質(zhì)子，到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（19分）如圖所示，一帶電粒子以與水平方向成60°角速度在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進(jìn)入寬為L的勻強(qiáng)電場。 電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上。當(dāng)粒子穿出電場時(shí)速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/9c/3/n0frb.png" style="vertical-align:middle;" />倍。 已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，重力不計(jì)。求：

（1）粒子帶什么電？簡述理由；
（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)速度多大；
（3）該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出過程中。

⑴求通過線框?qū)Ь�截面的電量及線框的電阻；
⑵寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
⑶已知在這5s內(nèi)力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的最小的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進(jìn)入寬為L的勻強(qiáng)電場。電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向上。當(dāng)粒子穿出電場時(shí)速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/5e/d/26hbf.png" style="vertical-align:middle;" />倍。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為g，重力不計(jì)。粒子進(jìn)入磁場前的速度如圖與水平方向成θ＝60°角。求：

（1）粒子帶什么性質(zhì)的電荷；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)速度多大；
（3）該最小的圓形磁場區(qū)域的面積為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-11kg、電荷量q=1.0×10-5C的帶電粒子（重力忽略不計(jì)），從靜止開始經(jīng)U1=100V電場加速后，沿兩平行金屬板間中線水平進(jìn)入電壓U2=100V的偏轉(zhuǎn)電場，帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出后，進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的左右邊界均與偏轉(zhuǎn)電場的金屬板垂直。已知偏轉(zhuǎn)電場金屬板長L=20cm、兩板間距，勻強(qiáng)磁場的寬度D=10cm。求：

（1）帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0；
（2）帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度v的大小和方向；
（3）為了使帶電粒子不從磁場右邊界射出，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（19分）電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)在科學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置中，AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強(qiáng)電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面。一帶電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度正對P點(diǎn)進(jìn)入該電場后，從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)速度為，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)。已知OP間距離為，粒子質(zhì)量為，電量為，粒子自身重力忽略不計(jì)。試求：

（1）P、M兩點(diǎn)間的距離;
（2）返回O點(diǎn)時(shí)的速度大小;
（3）磁感強(qiáng)度的大小和有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一價(jià)氫離子(H)和二價(jià)氦離子(He)的混合體，經(jīng)同一加速電場后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏上，則它們(　　)

A．同時(shí)到達(dá)屏上同一點(diǎn) B．先后到達(dá)屏上同一點(diǎn)
C．同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn) D．先后到達(dá)屏上不同點(diǎn)

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