【題目】如圖所示，虛線MN為勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界線，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向豎直向下且與邊界MN成θ=45°角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外。在電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到邊界MN的豎直距離為d.�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放。粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?/span>B′，方向不變，此后粒子恰好被束縛在該磁場(chǎng)中。(不計(jì)粒子所受重力，電場(chǎng)和磁場(chǎng)范圍足夠大)求：

(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小；

(2)當(dāng)B′有最小值時(shí)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間t為多少?

(3)B′的最小值為多少?

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

粒子在電場(chǎng)中被加速，根據(jù)動(dòng)能定理求解進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；粒子恰好被束縛在該磁場(chǎng)中時(shí)B′最小時(shí)，軌跡圓與虛線邊界相切；根據(jù)幾何關(guān)系求解經(jīng)過(guò)時(shí)間t在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度，從而求解t；由幾何關(guān)系求解粒子恰被束縛在磁場(chǎng)中時(shí)的圓的半徑，從而求解B′.

（1）粒子在電場(chǎng)中被加速，則qEd=mv2

解得

（2）當(dāng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?/span>B′，此后粒子恰好被束縛在該磁場(chǎng)中，則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖；

由幾何關(guān)系可知： ，

由

解得

（3）由幾何關(guān)系可知：R+Rcosθ=2r

解得B′=2(2-)B

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑的測(cè)量值d=______mm．如圖2所示，是多用電表的“×10”歐姆擋經(jīng)過(guò)正確步驟測(cè)量金屬絲電阻時(shí)多用電表指針的位置，則金屬絲阻值的測(cè)量值R=______Ω，若測(cè)出金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為L，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=______（用d、R、L表示）。

用半偏法測(cè)定電流表G的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，如圖：

(1)實(shí)驗(yàn)電路連接好后，主要操作步驟如下：（把未完整的操作步驟填寫完整）

①接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；

②再接通S2，保持阻值不變，調(diào)節(jié)______，使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；

③讀出R2的阻值，即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻rg=______

(2)此電路測(cè)量出的電流表的內(nèi)阻比真實(shí)值______（填“大”“小”）

(3)為了減少誤差，電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)盡量選______（填“大”“小”）一點(diǎn)好。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列火車總質(zhì)量m＝500t，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P＝6×105W，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重的0.01倍。(取g＝10m/s2)

(1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度；

(2)在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作，求當(dāng)行駛速度為v1＝10m/s時(shí)，列車的瞬時(shí)加速度a1的大小；

(3)列車在水平軌道上以36km/h的速度勻速行駛時(shí)，求發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′；

(4)若列車從靜止開始保持0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，R1、R2是定值電阻，R3是光敏電阻(光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度的增加而變小)。閉合開關(guān)，當(dāng)照射到R3的光照強(qiáng)度變化時(shí)，R2功率變大，以下判斷正確的是 （ ）

A. 電流表示數(shù)一定變大

B. 電壓表示數(shù)一定變小

C. R3的功率一定變大

D. 照射到R3的光照強(qiáng)度一定增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖8所示，要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有 [ ]

A. 閉合電鍵K

B. 閉合電鍵K后，把R的滑動(dòng)方向右移

C. 閉合電鍵K后，把P中的鐵心從左邊抽出

D. 閉合電鍵K后，把Q靠近P

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn).他的實(shí)驗(yàn)操作是:在小球A、B處于同一高度時(shí)，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)B球被松開.

①他觀察到的現(xiàn)象是:小球A、B (填“同時(shí)”或“不同時(shí)”)落地;

②讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片.A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將 (填“變長(zhǎng)，’.“不變”或“變短”)；

③上述現(xiàn)象說(shuō)明:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與 大小無(wú)關(guān)，平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是 運(yùn)動(dòng).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC是水平的，其長(zhǎng)度d=0.40 m，盆邊緣的高度為h=0.30 m，在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10。小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最后停下來(lái)，則停的地點(diǎn)到B的距離為(　　 )

A. 0.40 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某一滑道由斜坡和水平滑道組成，斜坡頂端A距水平滑道高度為h，傾角為θ，水平粗糙滑道BC段長(zhǎng)為d，水平滑道CD段光滑。將輕彈簧的一端水平連接并固定在墻上，另一自由端恰位于水平滑道C點(diǎn)。物塊從斜坡A處?kù)o止下滑，從斜坡進(jìn)入水平滑道時(shí)，在底端B點(diǎn)處無(wú)能量損失（即速度大小不變）。已知物塊質(zhì)量為m，物塊與斜坡AB、水平滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，整個(gè)過(guò)程空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。則：

(1)求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小？

(2)求彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能Ep？

(3)若物塊質(zhì)量m=3 kg，斜坡傾角θ=370，重力加速度g取10 m/s2。彈簧第一次達(dá)到最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能Ep隨物塊不同下滑高度h變化關(guān)系如圖所示，物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑，則物塊從斜坡頂端A點(diǎn)下滑高度h應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力)，從點(diǎn)O以相同的速度先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成角，則關(guān)于正負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是( )

A. 運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相等

B. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

C. 重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向不相同

D. 重新回到邊界時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離相等

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