【題目】如圖所示,兩塊等大且平行正對(duì)的金屬板水平放置,金屬板間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為。以下板金屬板的中軸線為x軸,金屬板右側(cè)第一象限內(nèi)存在一足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一重力不計(jì)的絕緣帶電粒子, 質(zhì)量為m,帶電荷量為-q，從下金屬板上表面的電場(chǎng)中坐標(biāo)位置(-L,0)處以初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)。

求：(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)(用L表示)以及帶電粒子進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;

(2)若要使帶電粒子能垂直打到x軸上,計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

【答案】（1）（0，）；2v0（2）

【解析】

（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上有：

L=v0t

根據(jù)牛頓第二定律可得：

豎直方向上有：

聯(lián)立解得：

所以帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為（0，）
豎直方向速度：

所以：

因?yàn)椋?/span>

所以速度方向與y軸正向夾角為30°。

（2）要使粒子垂直打到x軸上，則它在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心應(yīng)在x軸上，其部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。
由幾何關(guān)系有：

解得

根據(jù)洛倫茲力提供向心力：

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，在桌面上有一本書，書的上方放一水杯，給水杯施加一水平力，其大小F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)桌面對(duì)書的摩擦力為f，書的速度為v，假定各接觸面間的最大靜摩力等于滑動(dòng)摩擦力，下列反映f和v隨時(shí)間t變化的圖線中可能正確的

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示．若將一帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，粒子沿x軸運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)中P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為1mm、4mm．下列說法正確的是（ ）

A. 粒子經(jīng)過P點(diǎn)和Q點(diǎn)時(shí)，加速度大小相等、方向相反

B. 粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功的功率相等

C. 粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等

D. 粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能為正值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑分別為R、2R的兩個(gè)同心圓，圓心為O，大圓和小圓之間區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其余區(qū)域無磁場(chǎng)，一重力不計(jì)的帶正電粒子從大圓邊緣的P點(diǎn)沿PO方向以速度v1射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中所示，圖中軌跡所對(duì)的圓心角為120°；若將該帶電粒子從P點(diǎn)射入的速度大小變?yōu)?/span>v2時(shí)，不論其入射方向如何，都不可能射入小圓內(nèi)部區(qū)域，則v1：v2至少為（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為驗(yàn)證“兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒”,某同學(xué)用如圖的裝置進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作:

①、先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于靠近槽口處,然后讓木板繞與地面交點(diǎn)向右轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,然后固定木板,使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)A處靜止釋放,撞到木板井在白紙上留下點(diǎn)跡P1；

②、然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端B點(diǎn),讓小球a仍從原固定位置由靜止開始滾下,與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡M和N

③、用天平測(cè)得a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma、mb;

④、該同學(xué)建立一個(gè)直角坐標(biāo)系,如圖所示,并將刻度尺測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)

紙上,坐標(biāo)值為B(O,h),P(x1,y1),M(x2,y2),N(x3,y3)

(1)本實(shí)驗(yàn)中所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系為ma_____mb(填“>”“<”或“=”)。

(2)小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)產(chǎn)生誤差。

(3)用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的量來驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為____________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,用質(zhì)量m=2kg的絕熱活塞在絕熱汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與汽缸壁間摩擦力忽略不計(jì)，開始時(shí)活寒距離汽缸底部的高度h1=0.2m，氣體的溫度t1=27℃；現(xiàn)用汽缸內(nèi)一電熱絲(未畫出)給氣體緩慢加熱，加熱至t2=177℃,活塞緩慢上升到距離汽缸底某高度h2處，此過程中被封閉氣體吸收的熱量為3000J。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞截面積S=4.0×10-4m2.求：

（1）初始時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；

（2）此過程中氣體內(nèi)能的變化量△U

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，如圖所示：從粒子源中放出的質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子（初速為零，重力不計(jì)），經(jīng)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)加速，剛出電場(chǎng)時(shí)測(cè)得離子束的電流為I，之后從Q處垂直進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)電場(chǎng)，之后打到底片上P處，P、Q兩點(diǎn)距離為R.根據(jù)已知條件可知

A.該離子的質(zhì)量為m=

B.該離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=

C.在離子從Q處進(jìn)入磁場(chǎng)至到達(dá)P的時(shí)間內(nèi)，射到底片上的離子數(shù)目為N=

D.假如粒子源放出初速為零的氕（）、氘（）、氚（）三種離子，這三種離子會(huì)打在底片上三個(gè)不同位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，一束等離子體（含正、負(fù)離子）沿圖示方向垂直射入一對(duì)磁極產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，A、B是一對(duì)平行于磁場(chǎng)放置的金屬板，板間連入電阻R，則電路穩(wěn)定后

A.R中有向下的電流

B.離子在磁場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.A、B板聚集電荷量基本不變

D.離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)洛倫茲力可能做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球在光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，半圓形滑環(huán)的半徑為R。整個(gè)裝置放在方向豎直向下，強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，斜軌的高為H，已知。設(shè)過B點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能不變。試問：

(1)若小球恰好過半圓最高點(diǎn)，則該點(diǎn)速度多大？

(2)若小球從A點(diǎn)靜止釋放后恰好過半圓最高點(diǎn)，則H==?

(3)上問中，小球在B點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力為多少?

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