（20分）如圖甲，在x >0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處，以初速度v0沿x軸正方向射入，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡見圖甲，不計(jì)粒子的重力。
⑴求該粒子運(yùn)動(dòng)到y=h時(shí)的速度大小v；
⑵現(xiàn)只改變?nèi)肷淞Ｗ映跛俣鹊拇笮�，發(fā)現(xiàn)初速度大小不同的粒子雖然運(yùn)動(dòng)軌跡（y-x曲線）不同，但具有相同的空間周期性，如圖乙所示；同時(shí)，這些粒子在y軸方向上的運(yùn)動(dòng)（y-t關(guān)系）是簡諧運(yùn)動(dòng)，且都有相同的周期。
Ⅰ．求粒子在一個(gè)周期T內(nèi)，沿x軸方向前進(jìn)的距離s；
Ⅱ．當(dāng)入射粒子的初速度大小為v0時(shí)，其y-t圖像如圖丙所示，求該粒子在y軸方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅Ay，并寫出y-t的函數(shù)表達(dá)式。
（1）（2）Ⅰ．Ⅱ．
（1）由于洛侖茲力不做功，只有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理有
                  ①
由①式解得　v =         ②
（2）Ⅰ．由圖乙可知，所有粒子在一個(gè)周期T內(nèi)沿x軸方向前進(jìn)的距離相同，即都等于恰好沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)的粒子在T時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離。設(shè)粒子恰好沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v1，則
qv1B = qE                  ③
又　s = v1T                 ④
式中T =
解得　s =        ⑤
Ⅱ．設(shè)粒子在y方向上的最大位移為ym（圖丙曲線的最高處），對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)速度大小為v2（沿x軸），因?yàn)榱Ｗ釉?i>y方向上的運(yùn)動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng)，因而在y = 0和y = ym處粒子所受的合外力大小相等，方向相反，則
           ⑥
由動(dòng)能定理有   ⑦
又　Ay =                          ⑧
由⑥⑦⑧式解得　Ay =
可寫出圖丙曲線滿足的簡諧運(yùn)動(dòng)y-t函數(shù)表達(dá)式為y =
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，水平放置足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，左右兩端分別接有一個(gè)阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量m =" 0.1" kg、電阻r =的金屬棒置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好�，F(xiàn)用一拉力F =（0.3+0.2t）N作用在金屬棒上，經(jīng)過2s后撤去F，再經(jīng)過0.55s金屬棒停止運(yùn)動(dòng)。圖乙所示為金屬棒的v–t圖象，g = 10m/s2。求：
小題1:金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
小題2:整個(gè)過程中金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離；
小題3:從撤去F到金屬棒停止的過程中，每個(gè)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，平面內(nèi)，在軸左側(cè)某區(qū)域內(nèi)有一個(gè)方向豎直向下，水平寬度為,電場(chǎng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在軸右側(cè)有一個(gè)圓心位于軸上，半徑為的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度，在坐標(biāo)為處有一垂直于軸的面積足夠大的熒光屏。今有一束帶正電的粒子從電場(chǎng)左側(cè)沿方向射入電場(chǎng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為方向與軸成角斜向下．若粒子的質(zhì)量，電量為，不計(jì)重力。試求：
（1）粒子射入電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)和初速度；
（2）若圓形磁場(chǎng)可沿軸移動(dòng)，圓心在軸上的移動(dòng)范圍為，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，試求粒子打在熒光屏上的范圍。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩塊與水平方向成α角的平行帶等量異種電荷的金屬板AB與CD，正對(duì)放置，板長均為L，有一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒從金屬板A端以速度v0沿水平方向進(jìn)入兩板間，并沿直線從金屬板D端射出。
求：

小題1:兩金屬板間電壓是多少？
小題2:帶電微粒從D端射出時(shí)的速度為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖（a）所示，兩塊足夠大的平行金屬板豎直放置，板間加有勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小隨時(shí)間按圖（b）和圖（c）所示的規(guī)律變化（規(guī)定垂直于紙面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向）。在t=0時(shí)，由負(fù)極板內(nèi)側(cè)釋放一初速度為零的帶負(fù)電粒子，粒子的重力不計(jì)。在t=37t0/12時(shí)，帶電粒子被正極板吸收。已知電場(chǎng)強(qiáng)度E0、粒子的比荷q/m以及t0。而磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2(均未知)的比值為1﹕3，在t0～2t0時(shí)間內(nèi)，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t0。求：
（1）當(dāng)帶電粒子離負(fù)極板的距離S0="q" E0t02/2m時(shí)，粒子在兩極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）兩平行板間的距離d 。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣細(xì)線的一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球所受的電場(chǎng)力大小等于重力大小。其中ac沿豎直方向，bd沿水平方向，ef與水平方向成450，則在a、b、c、d、e、f這六個(gè)點(diǎn)中下列判斷正確的是                              （    ）
A．該小球在a處動(dòng)能最小
B．該小球在c處重力勢(shì)能最小
C．該小球在b處機(jī)械能最大
D．該小球在f處繩的拉力最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

正方形導(dǎo)線框abcd，匝數(shù)為10匝，邊長為20cm，在磁感強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圍繞與B方向垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為120 r／min。當(dāng)線框從平行于磁場(chǎng)位置開始轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線圈中磁通量的變化量是____wb，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為____V。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

)如圖為一用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)裝置的等效模型圖。以y軸為界，左側(cè)為沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。裝置要求使質(zhì)量為m，電量為q，初速度為0的正離子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)釋放后，其運(yùn)動(dòng)軌跡剛好通過C點(diǎn)，已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(－L,0)，C點(diǎn)坐標(biāo)為(L，－2L)。
(1)當(dāng)在y軸右側(cè)加沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為多少？
(2)當(dāng)在y軸右側(cè)加垂直于xy平面(即紙面)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，此磁場(chǎng)的方向如何？大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）釷核(230)90Th發(fā)生衰變生成鐳核(226)88Ra并放出一個(gè)粒子．設(shè)該粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場(chǎng)時(shí)，其速率為v0，經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ox垂直平板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開磁場(chǎng)時(shí)，其速度方向與Ox方向的夾角θ＝60°，如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中．

(1)寫出釷核衰變方程；
(2)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；
(3)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t.

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