【題目】如圖所示，在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域。磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向水平并垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場方向的平面）做速度大小為v的勻速圓周運動，重力加速度為g。

（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向。

（2）若某時刻微粒在場中運動到P點時，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點與水平地面間的距離等于其做圓周運動的半徑。求該微粒運動到最高點時與水平地面間的距離。

（3）當帶電微粒運動至最高點時，將電場強度的大小變?yōu)樵瓉淼?/span>1/2（不計電場變化對原磁場的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛�，求帶電微粒落至地面時的速度大小。

【答案】（1）（E=mg/q（2）（3）

【解析】

試題（1）由于帶電微�？梢栽陔妶觥⒋艌龊椭亓龉泊娴膮^(qū)域內(nèi)沿豎直平面做勻速圓周運動，表明帶電微粒所受的電場力和重力大小相等、方向相反。

因此電場強度的方向豎直向上

設(shè)電場強度為E，則有mg=qE，即E=mg/q

（2）設(shè)帶電微粒做勻速圓周運動的軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律和洛侖茲力公式有qvB=mv2/R， 解得R=

依題意可畫出帶電微粒做勻速圓周運動的軌跡，由如圖所示的幾何關(guān)系可知，該微粒運動最高點與水平地面間的距離

hm==

（3）將電場強度的大小變?yōu)樵瓉淼?/span>，則電場力變?yōu)樵瓉淼?/span>，即F電=mg

帶電微粒運動過程中，洛侖茲力不做功，所以在它從最高點運動至地面的過程中，只有重力和電場力做功。設(shè)帶電微粒落地時的速度大小為vt，

根據(jù)動能定理有mghm-F電hm=mvt2-mv2

解得：vt=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、電動汽車的充電，都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式無線充電的原理圖。關(guān)于無線充電，下列說法正確的是( )

A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”

B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電

C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同

D.只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某玩具為了模仿小動物行走的姿勢，設(shè)計了非圓形的“輪子”�，F(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡化如圖，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒有全部都產(chǎn)生彈力�，F(xiàn)以O點為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動角，下列說法正確的是

A. 轉(zhuǎn)動為0至的過程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大

B. 為時，弧AB受到重物的壓力最大

C. 轉(zhuǎn)動一周的過程中，存在某一特定的角，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大

D. 轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖．電動機內(nèi)電阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=210V，電壓表示數(shù)UV=110V．試求：

（1）通過電動機的電流；

（2）輸入電動機的電功率；

（3）若電動機以v=1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在x軸上方有磁感強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場。x軸下方有磁感強度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電量為–q的帶電粒子（不計重力），從x軸上O點以速度v0垂直x軸向上射出。求：

（1）經(jīng)多長時間粒子第三次到達x軸。(初位置O點為第一次)

（2）粒子第三次到達x軸時離O點的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g＝9.80m/s2，那么：

(1)根據(jù)圖所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到_____點來驗證機械能守恒定律；

(2)從O點到(1)問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep＝_____J，動能增加量△Ek＝_____J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；

(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是如圖中的_____。

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用半徑相同的兩個小球“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗，讓質(zhì)量為m1的小球從斜槽軌道上某處自由滾下，與靜止在軌道末端的質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對心碰撞（如圖所示），則：

（1）兩小球質(zhì)量及大小關(guān)系應(yīng)滿足__________：

A、m1=m2 B、m1>m2 C、m1<m2 D、沒有限制

（2）實驗必須滿足的條件是_________；

A、軌道末端必須是水平的 B、斜槽軌道必須盡可能光滑

C、兩個小球的材質(zhì)必須相同 D、入射球m1每次必須是從同一高度由靜止釋放

（3）實驗中必須測量的物理量是_________；

A、小球的質(zhì)量m1和m2 B、桌面離地面的高度H

C、小球m1的初始高度h D、小球m1單獨落下的水平距離OB

E、小球m1和m2碰后的水平距離OA、OC F、測量小球m1或m2的直徑

（4）本實驗我們要驗證等式：____________是否成立。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶以恒定速率v=8.0m/s順時針運行，傳送帶與水平面的夾角θ=37°，現(xiàn)將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕放在其底端，平臺上的人通過一根輕繩用F=18N的恒力拉物塊，經(jīng)過一段時間物塊被拉到離地面高為H=4.2m的平臺上，已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）求物塊從開始運動到與傳送帶速度相等的過程運動時間t1和位移大小x1；

（2）物塊從底端沿傳送帶上升到平臺上經(jīng)歷的時間t；

（3）物塊在傳送帶上相對滑動的過程中，物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用斜面、小車、砂桶、砝碼等器材做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，如圖是實驗中一條打點的紙帶，相鄰記數(shù)點的時間間隔為T，且間距s1，s2，s3，…，s6已量出。

(1)請寫出兩種計算加速度的方法

方法1：______________________________________________________________；

方法2：______________________________________________________________。

(2)如圖A，甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a－F圖線，表明實驗中存在的問題是______________________。

(3)乙、丙同學(xué)用同一裝置實驗，畫出了各自得到的a－F圖線如圖B所示，試判斷說明兩個同學(xué)做實驗時哪一個物理量取值不同？______________；并比較其大小__________________。

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