【題目】如圖所示，在長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，寬度d=5的區(qū)域MNPQ內(nèi)，有垂直向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.33T，水平邊界MN上方存在范圍足夠大的豎直方向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=200N/C，現(xiàn)在又大量 質(zhì)量m=、電荷量的帶負(fù)電的粒子，同時(shí)從邊界PQ上的O點(diǎn)沿紙面向各個(gè)方向射入磁場(chǎng)，射入時(shí)的速度大小均為，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

（1）求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r

（2）求與x軸負(fù)方向成60°角射入的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

（3）當(dāng)從MN邊界上最左邊射出的粒子離開磁場(chǎng)時(shí)，求仍在磁場(chǎng)中的粒子的初速度方向與x軸正方向的夾角范圍，并寫出此時(shí)這些粒子所在位置構(gòu)成的圖形的曲線方程

【答案】（1）（2）

（3）30°~60°、

【解析】

試題分析：（1）洛倫茲力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得

（2）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，由幾何關(guān)系可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角為30°，粒子平行于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

解得

（3）如圖乙所示，由幾何關(guān)系可知，從MN邊界上最左邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心角為60°，圓心角小于60°的粒子已經(jīng)從磁場(chǎng)中射出，此時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角均為60°，

則仍在磁場(chǎng)中的粒子的初速度方向與x軸正方向的夾角范圍為30°~60°

所有粒子此時(shí)分別在以O(shè)點(diǎn)為圓心，弦長(zhǎng)0.1m為半徑的圓周上，

曲線方程為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員腳著專用滑雪板，不借助任何外力，從起滑臺(tái)起滑，在助滑道上獲得高速度，于臺(tái)端飛出，沿拋物線在空中飛行，在著陸坡著陸后，繼續(xù)滑行至水平停止區(qū)靜止。如圖所示為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由傾角為斜面AB和半徑為的光滑圓弧BC組成，兩者相切于豎直高度差，豎直跳臺(tái)CD高度差為，著陸坡DE是傾角為的斜坡，長(zhǎng)，下端與半徑為光滑圓弧EF相切，且EF下端與停止區(qū)相切于運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止滑下，通過C點(diǎn)，以速度水平飛出落到著陸坡上，然后運(yùn)動(dòng)員通過技巧使垂直于斜坡速度降為0，以沿斜坡的分速度繼續(xù)下滑，經(jīng)過EF到達(dá)停止區(qū)若運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg。不計(jì)空氣阻力，，，。求：

運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)對(duì)臺(tái)端的壓力大��；

滑板與斜坡AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

運(yùn)動(dòng)員落點(diǎn)距離D多遠(yuǎn)；

運(yùn)動(dòng)員在停止區(qū)靠改變滑板方向增加制動(dòng)力，若運(yùn)動(dòng)員想在60m之內(nèi)停下，制動(dòng)力至少是總重力的幾倍？設(shè)兩斜坡粗糙程度相同，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在離地面7.2 m處，手提2.2 m長(zhǎng)的繩子的上端如圖所示，在繩子的上下兩端各拴一小球，放手后小球自由下落(繩子的質(zhì)量不計(jì)，球的大小可忽略，g=10 m/s2)求：

（1）兩小球落地時(shí)間相差多少？

（2）B球落地時(shí)A球的速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，其x-t圖像如圖所示，其中直線b與曲線a相切于點(diǎn)(4，-15)。已知甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

A. 前4s內(nèi)兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同

B. 前4s內(nèi)甲的平均速度是乙的平均速度的倍

C. t=0時(shí)刻，甲的速度大小為9m/s

D. 甲的加速度大小為2m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外興趣小組為了消除《伏安法測(cè)電阻》實(shí)驗(yàn)中電流、電壓表內(nèi)阻的對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)的主要步驟是

(ⅰ)將R2的滑動(dòng)頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開關(guān)S2向1閉合，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些（不超過量程），讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1。

(ⅱ)保持兩滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S2向2閉合，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。

請(qǐng)回答下列問題

（1）步驟(ⅰ)中兩電表示數(shù)如圖乙所示，電流表讀數(shù)為_____A，電壓表讀數(shù)為_____V。

（2）步驟(ⅱ)電流表讀數(shù)為0.40 A，電壓表讀數(shù)為1.20 V，電阻Rx＝__Ω（保留二位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時(shí)受到一個(gè)水平向左的恒力F＝1 N的作用，g取10 m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（ �。�

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球m在豎直放置的內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球過最高點(diǎn)速度為v，則下列說法中正確的是（）

A. v的最小值為v=

B. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)一定受到管壁向上的彈力

C. 若v由減小，則小球在最高點(diǎn)受到的管壁彈力也減小

D. 若v由增大，則小球在最高點(diǎn)受到的管壁彈力也增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，底角為的圓錐體靜止不動(dòng)，頂端通過一根長(zhǎng)為l=1.25m的細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，細(xì)線處于張緊狀態(tài)，若小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω=4rads時(shí)，不計(jì)一切阻力，g=10m/s2，則小球的向心加速度為

A. 10m/s2 B. 10m/s2 C. 15m/s2 D. 20m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究完全非彈性碰撞中不變量的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)。然后與原來諍止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。

（1）若獲得紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（已標(biāo)在圖上）。A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選_______段來計(jì)算A的碰前速度，（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1＝0.30kg，小車B的質(zhì)量為m2＝0.20kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前系統(tǒng)總動(dòng)量l.035kgm/s，碰后系統(tǒng)總動(dòng)量為____kgm/s。（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_________________________________。

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