【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系第一象限內(nèi)I、Ⅱ區(qū)域有磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，方向垂直紙面向里，I區(qū)域有與磁場正交的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小，方向未知。現(xiàn)有一質(zhì)量、電荷量的帶負(fù)電的粒子以某一速度v沿與x軸正方向夾角為的方向從O點(diǎn)進(jìn)入第一象限，在I區(qū)域內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，而后進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，由右側(cè)射出，一段時(shí)間后，粒子經(jīng)過x軸上的D點(diǎn)（圖中未畫出）。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為、C點(diǎn)坐標(biāo)為，，，不計(jì)粒子重力。求：

（1）粒子速度的大小v；

（2）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與x軸的交點(diǎn)D的坐標(biāo)；

（3）由O運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間。

【答案】（1）；（2） ；（3）

【解析】

（1）粒子在Ⅰ區(qū)域內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣鹊淖兓瘯?huì)引起洛倫茲力的變化，所以粒子必做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣，電場力和洛倫茲力大小相等，方向相反，電場E的方向與微粒運(yùn)動(dòng)的方向垂直，即與x軸正向成角斜向右下方。由平衡條件有

得

（2）粒子進(jìn)入Ⅱ區(qū)域洛倫茲力提供向心力做圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

得

由幾何知識得

解得

，

粒子在磁場右邊界射出點(diǎn)距x軸，根據(jù)幾何關(guān)系得

所以D點(diǎn)坐標(biāo)為，

（3）由O運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)分三段，I區(qū)域內(nèi)有

Ⅱ區(qū)域內(nèi)有

出磁場后有

由O運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間

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】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由A狀態(tài)經(jīng)歷兩個(gè)不同的變化過程到C狀態(tài)（A→C．A→B→C）且A．C處于同一條等溫線上，以下說法正確的是（ ）

A.氣體在A→C的過程中吸收的熱量大于對外做的功

B.氣體在A→C的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變，分子密集程度減小，因此壓強(qiáng)減小

C.氣體在A→C過程吸收的熱量小于在A→B→C過程吸收的熱量

D.氣體在B→C過程中，壓強(qiáng)減小的原因是氣體分子平均動(dòng)能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，扇形區(qū)域AOC內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，邊界OA上有一粒子源S．某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間粒子從邊界OC射出磁場．已知∠AOC＝60，從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間等于（T為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在傾角為的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ。MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m、電阻均為r的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放e，此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng)，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：

(1)物塊c的質(zhì)量：

(2)放上b棒時(shí)，物塊c已下落的高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m、m、2m、3m的四個(gè)木塊A、B、C、D，木塊A、B用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，木塊C、D與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。若用水平拉力F拉木塊B，使四個(gè)木塊一起勻速前進(jìn)，則需要滿足的條件是（ ）

A.木塊C、D與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為

B.木塊C、D與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為

C.輕繩拉力最大為

D.水平拉力F最大為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長，電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向里。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌始終良好接觸，金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時(shí)，將開關(guān)S斷開，讓金屬桿ab由靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時(shí)間，再將開關(guān)S閉合，從閉合開關(guān)S開始計(jì)時(shí)，取豎直向下為正方向，則金屬桿運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EK、加速度a、所受到的安培力，及電流表的示數(shù)，隨時(shí)間t變化的圖象可能是

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于近代物理知識的描述中，正確的是（　�。�

A.氫原子的基態(tài)能級為―13.6eV，當(dāng)用光子能量為11.05eV的光照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，氫原子可以吸收光子而躍遷至的激發(fā)態(tài)

B.比結(jié)合能越小，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

C.衰變中產(chǎn)生的射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

D.在核反應(yīng)中，X是質(zhì)子，這個(gè)反應(yīng)過程叫原子核的人工轉(zhuǎn)變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B是兩種放射性元素的原子核，原來都靜止在同一勻強(qiáng)磁場，其中一個(gè)放出α粒子，另一個(gè)放出β粒子，運(yùn)動(dòng)方向都與磁場方向垂直。圖中a、b與c、d分別表示各粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說法中正確的是

A. 磁場方向一定垂直紙面向里

B. A放出的是α粒子，B放出的是β粒子

C. a為α粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，d為β粒子運(yùn)動(dòng)軌跡

D. a軌跡中粒子比b軌跡中的粒子動(dòng)量大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，，。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子，粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為，且滿足，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示，對于粒子進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)（不計(jì)重力作用），下列說法正確的是（　�。�

A.從AC邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間為

B.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)最長時(shí)間為

C.在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，θ最多有兩個(gè)不同的值

D.在三角形AOC邊界上，有粒子射出的邊界線總長為2a

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