【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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y=h處的M點(diǎn)，以速度垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以速度v垂直于y軸射出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力.求:

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;

（3）粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo).

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）在電場(chǎng)中粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，

則有…①…②，

根據(jù)牛頓第二定律得：…③，

聯(lián)立①②③式得：…④；

（2）由題意可知，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度也為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：…⑤，再根據(jù)…⑥，

聯(lián)立④⑤⑥式得：…⑦

（3）如圖，設(shè)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為（x、-y），粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v，與x軸正方向的夾角為θ，由圖可得：

所以…⑧，…⑨．

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：

【題目】一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系．

（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表．請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像_______．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

（2）通過(guò)對(duì)圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過(guò)繪出____________關(guān)系圖像來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確．

（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示．通過(guò)對(duì)三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是_______．

（4）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為__________，單位是________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面（紙面）內(nèi)有三根相同的金屬棒ab、 ac和MN,其中ab、 ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V"字型導(dǎo)軌。導(dǎo)軌所在空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)。用力使MN從點(diǎn)由a點(diǎn)靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與∠bac的角平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸， MN與ab、 ac的交點(diǎn)分別為P、Q。關(guān)于回路中的電流i及P、Q間的電壓絕對(duì)值U與時(shí)間t的關(guān)系圖線，下列可能正確的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用密度為d、電阻率為ρ、粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線制成兩個(gè)閉合正方形線框M和N，邊長(zhǎng)均為L，線框M、N的導(dǎo)線橫截面積分別為S1、S2，且S1＞S2，如圖所示．勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)．金屬線框M水平放在磁場(chǎng)上邊界的狹縫間，線框平面與磁場(chǎng)方向平行，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)可認(rèn)為M的aa′邊和bb′邊都處在磁場(chǎng)中．線框N在線框M的正上方，與線框M相距為h．兩線框均從靜止開(kāi)始同時(shí)釋放，其平面在下落過(guò)程中保持水平．設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力及兩線框間的相互作用．

(1)計(jì)算線框N剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流；

(2)在下落過(guò)程中，若線框N恰能追上線框M，N追上M時(shí)，M下落的高度為H，N追上M之前N一直做減速運(yùn)動(dòng)，求該過(guò)程中線框N產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)若將線框M、N均由磁場(chǎng)上邊界處先后釋放，釋放的時(shí)間間隔為t，計(jì)算兩線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A. 實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電

B. 實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小

C. 實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大

D. 實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3垂直紙面放置，直導(dǎo)線與紙面的交點(diǎn)及坐標(biāo)原點(diǎn)O分別位于邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn).L1與L3中的電流均為2、方向均垂直紙面向里，L2中的電流為、方向垂直紙面向外.已知在電流為的長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其中k為常數(shù).某時(shí)刻有一電子正好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O且速度方向垂直紙面向外，速度大小為v，電子電量為e，則該電子所受磁場(chǎng)力

A. 方向與y軸正方向成45°角，大小為

B. 方向與y軸負(fù)方向成45°角，大小為

C. 方向與y軸正方向成45°角，大小為

D. 方向與y軸負(fù)方向成45°角，大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)：

(1)下列措施中能減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施為_______。

A.斜槽軌道末端切線必須水平 B.斜槽軌道必須光滑

C.每次要平衡摩擦力 D.小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放

(2)圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為10cm，則由圖可求得拍攝時(shí)每________s 曝光一次，該小球運(yùn)動(dòng)的初速度大小為________m/s，拍攝“2”點(diǎn)時(shí)小球的豎直分速度大小為_________m/s，拍攝“2”點(diǎn)時(shí)小球的速度大小為______m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在寬度為d的河中，水流速度為v2，船在靜水中速度為v1（且v1<v2），船頭方向可以選擇，現(xiàn)讓該船開(kāi)始渡河，則該船

A.不管船頭與河岸夾角是多少，渡河時(shí)間和水速均無(wú)關(guān)

B.過(guò)河的最短渡河時(shí)間為，此時(shí)需船頭垂直河岸，但不是垂直過(guò)河

C.過(guò)河的最短位移是

D.當(dāng)最短位移過(guò)河時(shí)，船頭與河岸夾角為，，船身斜向下游過(guò)河

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)前要檢查木板是否水平，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法_______________.

(2)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的是________．

A．小球釋放的初始位置越高越好

B．每次小球要從同一高度由靜止釋放

C．實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直

D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近木板但不接觸

(3)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，圖中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是（____）

(4)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示．在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離x1＝x2＝x＝12.40 cm，g取10 m/s2，則物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的計(jì)算式為____________(用字母h1、h2、x、g表示)，代入數(shù)據(jù)得其大小為____________m/s.

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