(18分) 如圖，左邊矩形區(qū)域內(nèi)，有場強(qiáng)為E0的豎直向下的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電荷量為q、質(zhì)量不同的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，沿圖中左側(cè)的水平中線射入，并水平穿過該區(qū)域，再垂直射入右邊磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域磁場邊界為AA/、BB/,方向垂直紙面向外，左右寬為a，上下足夠長。

（1）求帶電粒子速度的大小v；

（2）如果帶電粒子都能從AA/邊界垂直進(jìn)入后又返回到AA/邊界，則帶電粒子的質(zhì)量在什么范圍？

（3）如果帶電粒子能與BB/邊界成600角射出磁場區(qū)域（該點(diǎn)未畫出），則該帶點(diǎn)粒子的質(zhì)量是多少？

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）矩形區(qū)域是速度選擇器，由力的平衡條件，可得,解得

（2）如果帶電粒子都能從的邊界出來，則帶電粒子在磁場區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系，有：，

帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：，聯(lián)立可得,即帶電粒子能從三角形的豎直線上向左射出，則帶電粒子的質(zhì)量

（3）如果帶電粒子都能與成60°射出，如圖，根據(jù)幾何關(guān)系

則帶電粒子在三角形區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的軌跡如圖中Ⅱ所示（Q點(diǎn)與右上邊相切）。由幾何關(guān)系，有：

帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：，聯(lián)立可得

考點(diǎn)：考查了牛頓第二定律與電磁學(xué)綜合，中檔題

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①在實(shí)驗(yàn)過程中，下列的說法正確的是：
 
．
A．必須使用的測量儀器有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺
B．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上
C．實(shí)驗(yàn)中其他條件不變時(shí)，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差
D．選紙帶上任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)都可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
②按圖a所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖b所示．圖中O點(diǎn)為為打點(diǎn)起始點(diǎn)（速度為零）．選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…，測出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T．為驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=
 
，動(dòng)能的增加量△Ek=
 
（ 用題中所給字母表示 ）．
（2）用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電流表和電壓表的內(nèi)電阻分別約為0.1Ω和1kΩ，如圖所示為所需的器材．
①在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖精英家教網(wǎng)
②把器材連成實(shí)驗(yàn)電路，注意兩個(gè)電表要選用適當(dāng)量程，并要求變阻器的滑動(dòng)片在左端時(shí)其電阻值最大．
③一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U-I圖線．精英家教網(wǎng)
④根據(jù)圖線求出電池的電動(dòng)勢E=
 
V，內(nèi)阻r=
 
Ω．
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
⑤這位同學(xué)對以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析．其中正確的是
 
．
A、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用
B、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用
C、實(shí)驗(yàn)測出的電動(dòng)勢小于真實(shí)值
D、實(shí)驗(yàn)測出的內(nèi)阻大于真實(shí)值．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市金山中學(xué)高二10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(18分)、如圖所示，絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m／s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場區(qū)域，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開電場區(qū)域，電場強(qiáng)度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開電場區(qū)域，請根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫出電場力對滑塊所做的功與電場力的關(guān)系圖象。

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省惠州市高三上學(xué)期第二次調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

 (18分）如圖所示，一個(gè)圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)．軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水半地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R，厚度不計(jì)的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。

（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對管的作用力大小和方向如何？

（2）欲使小球能通過C點(diǎn)落到墊子上，小球離A點(diǎn)的高度H應(yīng)是多少？

 

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科目：高中物理 來源：2014屆廣東省汕頭市高二10月月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(18分)、如圖所示，絕緣水平面上相=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m／s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場區(qū)域，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。(g取10m/)

(1) 如果滑塊不能離開電場區(qū)域，電場強(qiáng)度的取值范圍多大。 

(2) 如果滑塊能離開電場區(qū)域，請根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫出電場力對滑塊所做的功與電場力的關(guān)系圖象。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

(18分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第I象限分布著場強(qiáng)N方向水平向左的勻強(qiáng)電場，其余三象限分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)從電場中M (0.5, 0.5)點(diǎn)由靜止釋放一比荷為、不計(jì)重力的帶正電微粒，該微粒第一次進(jìn)入磁場后將垂直通過x軸。

(1) 求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和帶電微粒第二次進(jìn)入磁場時(shí)的位置坐標(biāo)；

(2) 為了使微粒還能回到釋放點(diǎn)M,在微粒第二次進(jìn)入磁場后撤掉第I象限的電場，求此情況下微粒從釋放到回到M點(diǎn)所用時(shí)間。

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