(15分)如圖所示,在足夠大的空間范圍內(nèi),同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上,斜面傾角為。有一帶電的小球P靜止于斜面頂端A處,且恰好對(duì)斜面無(wú)壓力。若將小球P以初速度水平向右拋出(P視為質(zhì)點(diǎn)),一段時(shí)間后,小球落在斜面上的C點(diǎn)。已知小球的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平而內(nèi),重力加速度為g,求: 

(1)小球P落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角及由A到C所需的時(shí)間t;
(2)小球P拋出到落回斜面的位移x的大小。
(1)45º (2)

試題分析:(1)物體P靜止時(shí)不受洛倫茲力作用,僅有自身重力和電場(chǎng)力,對(duì)斜面無(wú)壓力  
             ①
P獲得水平初速度后由于重力和電場(chǎng)力平衡,將在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性可得物體P落到斜面時(shí)其速度方向與斜面的夾角為45º              ②

        ③ 
     ④    
圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為,物體P由A到C所需的時(shí)間:
        ⑤
(2)由③式可知,P做勻速圓周運(yùn)動(dòng)        ⑥
由幾何關(guān)系知             ⑦
由①⑤⑥可解得位移             ⑧
評(píng)分參考:第(1)問10分,①②③④⑤式各2分;第(2)問5分,⑥式1分,⑦⑧各2分。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、M′N′固定在豎直方向,導(dǎo)軌間距d=0.8 m,下端NN′間接一阻值R=1.5 Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面.距下端h=1.5 m高處有一金屬棒ab與軌道垂直且接觸良好,其質(zhì)量m=0.2 kg,電阻r=0.5 Ω,由靜止釋放到下落至底端NN′的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR=1.05 J.g=10 m/s2.求:

(1)金屬棒在此過(guò)程中克服安培力所做的功WA
(2)金屬棒下滑速度為2 m/s時(shí)的加速度a;
(3)金屬棒下滑的最大速度vm.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,在坐標(biāo)系的第一、四象限存在一寬度為a、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B;在第三象限存在與y軸正方向成θ=60°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P()時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí),所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求:
⑴勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
⑵PQ的長(zhǎng)度;
⑶若僅將電場(chǎng)方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)60º角,粒子源仍在PQ間移動(dòng)并釋放粒子,試判斷這些粒子第一次從哪個(gè)邊界射出磁場(chǎng)并確定射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下,一帶電微粒在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,則 
A.此微粒帶正電荷
B.此微粒帶負(fù)電荷
C.此微粒沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D.此微粒沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,水平線QC下方是水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng);區(qū)域Ⅰ(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅱ(三角形APD)內(nèi)也有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),但是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以與區(qū)域Ⅰ不同;區(qū)域Ⅲ(虛線PD之上、三角形APD以外)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度與區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁感應(yīng)大小相等。三角形AQC是邊長(zhǎng)為2L的等邊三角形,P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為L(zhǎng)的O點(diǎn)以某一速度射出,在電場(chǎng)力作用下從QC邊中點(diǎn)N以速度v0垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ,接著從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ。若區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足一定的關(guān)系,此后帶電粒子又經(jīng)歷一系列運(yùn)動(dòng)后又會(huì)以原速率返回O點(diǎn).(粒子重力忽略不計(jì))求:

(1)該粒子的比荷;
(2)粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所有可能經(jīng)歷的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在豎直虛線MN和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電粒子(不計(jì)重力)以初速度v0由A點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入這個(gè)區(qū)域,帶電粒子沿直線運(yùn)動(dòng),并從C點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)。如果撤去磁場(chǎng),該粒子將從B點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū);如果撤去電場(chǎng),該粒子將從D點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)。則下列判斷正確的是(    )


A.該粒子由B、C、D三點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能相同
B.該粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B、C、D三點(diǎn)的時(shí)間均不相同
C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比
D.若該粒子帶負(fù)電,則電場(chǎng)方向豎直向下,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩個(gè)界面S1和S2互相平行,間距為d,將空間分為三個(gè)區(qū)域。Ⅰ和Ⅲ兩區(qū)域內(nèi)有方向指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2。區(qū)域Ⅱ內(nèi)是勻強(qiáng)電場(chǎng)E,方向從S1垂直指向S2。一質(zhì)量為m、電量為-q的粒子(重力不計(jì))以平行于電場(chǎng)線的初速度v0,從與S1相距為d/4的O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),為使該粒子沿圖中的軌跡運(yùn)動(dòng)(軌跡的兩個(gè)半圓的半徑相等)。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1:B2之比應(yīng)是多少?
(2)場(chǎng)強(qiáng)E應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖(甲)所示,在xoy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向上,電場(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C。在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的瞬時(shí)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖(乙)所示,15πs后磁場(chǎng)消失,選定磁場(chǎng)垂直向里為正方向。在y軸右側(cè)平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng),分布在一個(gè)半徑為r=0.3m的圓形區(qū)域(圖中未畫出),且圓的左側(cè)與y軸相切,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8T。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒從x軸上xP=-0.8m處的P點(diǎn)以速度v=0.12m/s向x軸正方向入射,重力加速度g取10m/s2。

(1)求微粒在第二像限運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離y軸、x軸的最大距離;
(2)若微粒穿過(guò)y軸右側(cè)圓形磁場(chǎng)時(shí),速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大,求此圓形磁場(chǎng)的圓心坐標(biāo)(x、y);
(3)若微粒以最大偏轉(zhuǎn)角穿過(guò)磁場(chǎng)后, 擊中x軸上的M點(diǎn),求微粒從射入圓形磁場(chǎng)到擊中M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t 。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分).如圖所示,在空間中取直角坐標(biāo)系,在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),MN為電場(chǎng)的理想邊界,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,ON="d" 。在第二象限內(nèi)充滿一個(gè)沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E2。電子從y軸上的A點(diǎn)以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域,它到達(dá)的最右端為圖中的B點(diǎn),之后返回第一象限,且從MN上的P點(diǎn)離開。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,h).電子的電量為e,質(zhì)量為m,電子的重力忽略不計(jì),求:

(1)電子從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間
(2)P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)電子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離.

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