【題目】如圖所示，在xOy坐標系中，在y＜d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場，在d＜y＜2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場，MN為電場和磁場的邊界，在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板，帶電粒子打到板上即被吸收，一質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子以初速度v0由坐標原點O處沿x軸正方向射入電場，已知電場強度大小為，粒子的重力不計。

（1）要使粒子不打到擋板上，磁感應強度應滿足什么條件？

（2）通過調(diào)節(jié)磁感應強度的大小，可讓粒子剛好通過點P（4d，0）（圖中未畫出），求磁感應強度的大小。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：粒子在電場中做類平拋運動，由初速度、勻加速直線運動的位移、加速度等求出末速度的大小和方向，進入磁場后做勻速圓周運動由洛侖茲力提供向心力和軌跡圓與金屬板相切的幾何關(guān)系求出最小的磁感應強度．粒子再次回到電場時做斜拋運動，再次到達x軸時速度恰恰水平，這樣粒子在x軸上前進一段距離，當前進的距離的整數(shù)倍為4d時，此時符合題目所要求的磁感應強度．

（1）粒子先在電場中做類平拋運動， ，

其中，得

進入磁場速度

速度與x軸夾角

所以，粒子剛好不打到擋板上，軌跡與板相切
設粒子在磁場中運動半徑為R，洛侖茲力提供向心力
由幾何關(guān)系，得

故要使粒子不打到擋板上，

（2）粒子再次回到x軸上，沿x軸前進的距離

調(diào)節(jié)磁場

粒子通過P點，回旋次數(shù)，n為整數(shù)，只能取n=2和n═3

n=2時， ，此時磁場

n=3時， ，此時磁場

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一根上端固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計�，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（ ）

A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B．金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b

C．若彈簧彈力為F時，金屬棒獲得最大速度 ，則

D．最終電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的U形框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里的、場強大小為B的勻強磁場中，一個半徑為L、質(zhì)量為m的半圓形硬導體AC在水平向右的恒定拉力F的作用下，由靜止開始運動距離d后速度達到v，半圓形硬導體AC的電阻為r，其余電阻不計．下列說法正確的是(　　)

A. 此時AC兩端電壓為UAC＝2BLv

B. 此時AC兩端電壓為

C. 此過程中電路產(chǎn)生的電熱為

D. 此過程中通過電阻R0的電荷量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為L=0.1m的平行金屬導軌MN和PQ，導軌電阻忽略不計，在兩根導軌的端點N，Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻，與導軌垂直放置著金屬棒ab，其電阻r=0.2Ω，當金屬棒在水平拉力作用于以v=4.0m/s向左做勻速運動時（　�。�

A. N、Q間電壓為0.2V

B. a端電勢比b端電勢高

C. 回路中感應電流大小為1A

D. ab棒所受安培力大小為0.02N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，線圈串有兩發(fā)光二極管D1、D2（具有正向?qū)щ姲l(fā)光特性）．若手握“物體”向線圈運動時，D1發(fā)光．則（　　）

A. 該物體可能是一種銅質(zhì)材料

B. 手握“物體”向線圈運動時，會感覺到一股斥力

C. 手握“物體”向線圈運動時，D2也會發(fā)光

D. 手握“物體”遠離線圈運動時，D2會發(fā)光

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，平行長直金屬導軌水平放置，間距L=0.4m，導軌右端接有阻值R=1Ω的電阻，導體棒垂直放置在導軌上，且接觸良好，導體棒及導軌的電阻均不計，導軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，bd連線與導軌垂直，長度也為L，從0時刻開始，磁感應強度B的大小隨時間t變化，規(guī)律如圖（b）所示；同一時刻，棒從導軌左端開始向右勻速運動，1s后剛好進入磁場，若使棒在導軌上始終以速度v=1m/s做直線運動，求：

（1）棒進入磁場前，回路中的電動勢E；

（2）棒在運動過程中受到的最大安培力F．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做勻加速直線運動，加速度為1m/s2，那么在任意1秒內(nèi)（　　）

A. 物體的末速度一定等于初速度

B. 物體的末速度一定比初速度大1m/s

C. 物體這一秒的初速度一定比前一秒的末速度大1m/s

D. 物體這一秒的末速度一定比前一秒的初速度大1m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(　　)

A. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流

B. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢

C. 線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→b→c→d

D. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從A點以的水平速度拋出一質(zhì)量 的小物塊（可視為質(zhì)點），當物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg,A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，R=0.75m，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù) ，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)， 。求：

（1）小物塊運動至B點時的速度大小和方向；

（2）小物塊滑動至C點時，對圓弧軌道C點的壓力；

（3）長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板

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