(20分)如圖所示，豎直平面內(nèi)，直線PQ右側(cè)足夠大的區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。直線PQ右側(cè)距PQ水平距離為d=28.2cm(計(jì)算時(shí)取)的適當(dāng)高度處的小支柱上放有一個(gè)不帶電小球C。直線PQ左側(cè)有一可以上下左右移動(dòng)的發(fā)射槍，能夠沿水平方向發(fā)射不同速度的帶正電小球A。A、C球質(zhì)量相等。以上裝置在同一豎直平面內(nèi)�，F(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)射槍的位置和發(fā)出小球的速度，可以實(shí)現(xiàn)小球A在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中，水平方向運(yùn)動(dòng)距離是豎直方向運(yùn)動(dòng)距離的兩倍時(shí)，從直線PQ的某處D點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入電磁場(chǎng)區(qū)域，并與小球C發(fā)生正碰，碰前的瞬間撤去小支柱，碰后A、C小球粘在一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知A球進(jìn)入電磁場(chǎng)后與C碰前的過程中速度大小保持不變，g取10m/s2。求能實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)的帶電小球的初速度V0及A、C兩球初位置的高度差。
 
0.318m
解：據(jù)題意畫出小球A運(yùn)動(dòng)軌跡如圖(2分)，設(shè)小球A做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，水平位移為，豎直位移為，到達(dá)D點(diǎn)的速度為，與豎直方向的夾角為。則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：
(2分)
 (2分)
由題意得：  (1分)
聯(lián)立以上各式解得：
   (2分)
因A球進(jìn)入電磁場(chǎng)后與C碰前速度大小不變，重力與電場(chǎng)力平衡，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球質(zhì)量為，帶電量為，電場(chǎng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則
   (2分)         (2分)
設(shè)小球A做勻速運(yùn)動(dòng)的半徑為，由幾何知識(shí)得：
  (1分)
設(shè)小球A與C碰后速度為，則碰撞過程，由動(dòng)量守恒定律得：
    (2分)
A與C碰后勻速運(yùn)動(dòng)過程，由平衡條件得：
   (2分)
聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)解得：   (1分)
   (1分)
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

某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100 kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V。通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制為5 KW。請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。為此，請(qǐng)你計(jì)算：
（1）降壓變壓器輸出的電流是多少?輸電線上通過的電流是多少?
（2）輸電線上損失的電壓是多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?
（3）兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

.一個(gè)帶電粒子處于垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)，只在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).要想確定帶電粒子的電荷量與質(zhì)量之比，則只需要知道
A．運(yùn)動(dòng)速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度BB．軌道半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B
C．軌道半徑R和運(yùn)動(dòng)速度vD．磁感應(yīng)強(qiáng)度B和運(yùn)動(dòng)周期T

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

已知一質(zhì)量為m的帶電液滴，經(jīng)電壓U加速后，水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，液滴在此空間豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.則(    )
A．液滴在空間可能受4個(gè)力作用B．液滴一定帶負(fù)電
C．液滴的軌道半徑r=D．液滴在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)總機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，水平放置一絕緣直棒，棒上套著一個(gè)帶正電的小球，如圖11-3-4示，小球與棒間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小球質(zhì)量M=1×10-4kg，電量q=2×10-4C，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右，E=5N/C，磁場(chǎng)垂直紙面向里，B=2T，取g=10m/s2，求：
（1）小球的加速度最大時(shí)，它的速度多大？最大加速度多大？
（2）如果棒足夠長(zhǎng)，小球的最大速度多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖(a)所示，兩塊水平放置的平行金屬板A、B，板長(zhǎng)L＝18.5cm，兩板間距d＝3cm，兩板之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝6.0×10－2T，兩板加上如圖(b)所示的周期性電壓，帶電時(shí)A板帶正電．當(dāng)t＝0時(shí)，有一個(gè)質(zhì)量m＝1.0×10－12kg，帶電荷量q＝＋1.0×10－6C的粒子，以速度v＝600m/s，從距A板2.5cm處，沿垂直于磁場(chǎng)、平行于兩板的方向射入兩板之間，若不計(jì)粒子的重力，取π＝3.0，求：

(1)粒子在0～1×10－4s內(nèi)做怎樣的運(yùn)動(dòng)？位移多大？
(2)帶電粒子從射入到射出板間所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，場(chǎng)區(qū)寬度為L(zhǎng)，緊挨著電場(chǎng)的是垂直紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B，三個(gè)場(chǎng)的豎直方向均足夠長(zhǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場(chǎng)的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)人磁場(chǎng)，穿過中間磁場(chǎng)所用的時(shí)間t0=，進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回到電場(chǎng)的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場(chǎng)區(qū)的分界面。求：
（1）中間場(chǎng)區(qū)的寬度d；
（2）粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t；
（3）當(dāng)粒子第n次返回電場(chǎng)的MN邊界時(shí)與出發(fā)點(diǎn)之間的距離Sn。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9所示電路中，L為電感線圈，電阻不計(jì)，A、B為兩燈泡，則

圖9

 
 

 
A．合上S時(shí)，A先亮，B后亮       B．合上S時(shí)，A、B同時(shí)亮
C．合上S后，A變亮，B熄滅      D．?dāng)嚅_S時(shí)，A熄滅，B重新亮后再熄滅

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)，x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直xoy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方有場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x軸正方向上有一點(diǎn)P到原點(diǎn)O的距離PO=L．一質(zhì)量為m、電量為e的電子，由y軸負(fù)方向上距原點(diǎn)O為y處由靜止釋放，要使電子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)且恰可通過P點(diǎn)(不計(jì)重力),則

(1)y應(yīng)滿足的條件是什么？
(2)電子由釋放至運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間t為多大？
 

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