(18分)如圖，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，區(qū)域?qū)挾葹閐 1，區(qū)域II內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E 2，區(qū)域?qū)挾葹閐 2，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向下。一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒在區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域II后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域II右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了60°，重力加速度為g ，求：

（1）區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E 1、E 2的大��？
（2）區(qū)域II內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長(zhǎng)？

（1）  （2）  

解析試題分析：（1）微粒在區(qū)域I內(nèi)水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，則在豎直方向上受力平衡有
                  （2分）
解得                   （1分）
微粒在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明只受到洛倫茲力，重力和電場(chǎng)力平衡
                        （2分）
                         （1分）
（2）設(shè)微粒在區(qū)域I內(nèi)水平向右做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a，離開區(qū)域I時(shí)速度為v，在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則

 （或（2分））
                    （1分）
                     （2分）
解得　            （2分）
（3）微粒在區(qū)域I內(nèi)作勻加速運(yùn)動(dòng)， （1分）
在區(qū)域II內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為600，則

　               （2分）
解得          （2分）
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 來源： 題型：單選題

在本屆學(xué)校秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小明同學(xué)以背越式成功地跳過了1.70米的高度，如右圖。若忽略空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是（    ）

A．小明下降過程中處于失重狀態(tài)
B．小明起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)
C．小明起跳時(shí)地面對(duì)他的支持力大于他的重力
D．小明起跳以后在下降過程中重力消失了

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

（原創(chuàng)）2013年6月20日，女航天員王亞平成為中國(guó)第一位“太空老師”。在太空中給全國(guó)青少年講解了微重力環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，液體表面張力的作用等知識(shí)。下列關(guān)于微重力條件（可視為完全失重）下物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的說法中正確的是

A．物體間不會(huì)有摩擦力B．胡克定律仍然成立
C．動(dòng)能定理不再成立D．牛頓第二定律仍然成立

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，下端接有固定電阻和金屬棒cd，它們的電阻均為.兩根導(dǎo)軌間寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌面向上．質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直放置在金屬導(dǎo)軌上，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌以速率v勻速上滑，而金屬棒cd保持靜止.以下說法正確的是

A．金屬棒ab中的電流為
B．作用在金屬棒ab上各力的合力做功為零
C．金屬棒cd的質(zhì)量為
D．金屬棒ab克服安培力做功等于整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路且都可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)。ab、cd 兩棒的質(zhì)量之比為2∶1。用一沿導(dǎo)軌方向的恒力F水平向右拉cd 棒，經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間以后

A．a(chǎn)b 棒、cd 棒都做勻速運(yùn)動(dòng)
B．a(chǎn)b 棒上的電流方向是由a 向b
C．cd 棒所受安培力的大小等于2F/3
D．兩棒間距離保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，一電子（其重力不計(jì)，質(zhì)量為m、電荷量為e，由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，水平向右從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由兩塊水平平行放置的長(zhǎng)為l相距為d的導(dǎo)體板組成，當(dāng)兩板不帶電時(shí)，電子通過兩板之間的時(shí)間均為t0，當(dāng)在兩板間加電壓為U0時(shí)，電子可射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在磁場(chǎng)右側(cè)豎直放置的熒光屏上．磁場(chǎng)的水平寬度為s，豎直高度足夠大。求：

（1）加速電場(chǎng)的電壓；
（2）電子在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移；
（3）要使電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）相距L="1.5" m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒和質(zhì)量
為m2="0.27kg" 的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖(a)所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方問豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上，大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd捧也由靜止釋放。(取10m／s2)

（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度的大��；
（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（3）判斷cd棒將做怎樣的運(yùn)動(dòng)，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間，并在圖(c)中定性畫出cd棒所受摩擦力隨時(shí)間變化的圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距L＝2.0m；R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，質(zhì)量m＝1.0kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導(dǎo)軌所在空問有磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從t＝0開始對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一個(gè)水平向左的外力F，使其由靜止開始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器測(cè)出R兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，其中OA段是直線，AB段是曲線、BC段平行于時(shí)間軸。假設(shè)在從1.2s開始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不變。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab的電阻均可忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好。不計(jì)電壓傳感器對(duì)電路的影響（g＝10m/s2）。求

（1）導(dǎo)體棒ab做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度及運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大��；   
（2）在1.2s~2.4s的時(shí)間內(nèi)，該裝置產(chǎn)生的總熱量Q；
（3）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，兩平行金屬板長(zhǎng)度l=0.2m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.01" T，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0=105m/s射入電場(chǎng)中，初速度方向沿兩板間的中線OO′方向。磁場(chǎng)邊界MN與中線OO′垂直。已知帶電粒子的比荷q/m=108C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)。

（1）在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度看作是恒定的。請(qǐng)通過計(jì)算說明這種處理的合理性；
（2）設(shè)t="0.1" s時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大��；
（3）對(duì)于所有經(jīng)過電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試通過推理判斷d的大小是否隨時(shí)間變化？

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