【題目】如圖所示，在水平線ab下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，ab的上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域，外圓與ab的交點(diǎn)分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中P點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t0 ,由M進(jìn)入磁場(chǎng)，從N射出，不計(jì)粒子重力。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

（2）若粒子從與P同一水平線上的Q點(diǎn)水平射出，同樣能由M進(jìn)入磁場(chǎng)，從N射出，粒子從M到N的過程中，始終在環(huán)形區(qū)域中運(yùn)動(dòng)，且與內(nèi)圓相切，求粒子在M點(diǎn)的速度vM的大��；

（3）在（2）的條件下求粒子在Q時(shí)速度的大�。�

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

由牛頓第二定律結(jié)合粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，可求電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)洛倫茲力提供向心力即可求出粒子到達(dá)M點(diǎn)的速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，可求粒子在Q時(shí)速度的大小。

（1）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，所受洛倫茲力提供向心力，有

設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有qE =ma；

粒子在電場(chǎng)中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有v=at

聯(lián)立各式得；

（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑為，由幾何關(guān)系可

洛倫茲力提供向心力：

聯(lián)立得

（3）粒子從Q射出后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)方向上的分運(yùn)動(dòng)和從P釋放后的運(yùn)動(dòng)情況相同，所以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)沿豎直方向的速度同樣為v，在垂直于電場(chǎng)方向的分速度始終為，由運(yùn)動(dòng)的合成和分解可知 ：

聯(lián)立各式得。

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】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1 _______△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d=____mm．

（3）滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖14甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示，若△t1、△t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測(cè)出__和__（寫出物理量的名稱及符號(hào)）．

（4）若上述物理量間滿足關(guān)系式_____，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中央電視臺(tái)某節(jié)目多次報(bào)道某些邊遠(yuǎn)落后農(nóng)村電價(jià)過高，農(nóng)民負(fù)擔(dān)過重，不利于國(guó)家扶貧政策的展開，其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化，近來進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)改造，為減少遠(yuǎn)距離輸電的損耗從而降低電費(fèi)價(jià)格， 某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能．若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電導(dǎo)線的總電阻為R線．則下列說法正確的是(　 　)

A. 輸電線上的電流I＝

B. 輸電線上的電流I＝

C. 輸電線上損失的功率

D. 輸電線上損失的功率P＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的圖。已知，，g取求：

滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

滑塊從出發(fā)點(diǎn)返回到底端整個(gè)過程中損失的機(jī)械能；

求1s末滑塊的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是__________。

A. 物體的溫度升高時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大

B. 能出污泥而不染，說明擴(kuò)散現(xiàn)象在和污泥中不能進(jìn)行

C. 當(dāng)分子間的距離減小時(shí)，分子間的引力和斥力都增大但斥力增大得更快

D. 若氣體的摩爾質(zhì)量為M，密度為p阿伏加德羅常數(shù)為NA，則氣體的分子體積為

E. 分子勢(shì)能和分子間作用力的合力可能同時(shí)隨分子間距離的增大而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩等量異種電荷在同一水平線上，它們連線的中點(diǎn)為O，豎直面內(nèi)的半圓弧光滑絕緣軌道的直徑AB水平，圓心在O點(diǎn)，圓弧的半徑為R，C為圓弧上的一點(diǎn)，OC與豎直方向的夾角為37°，一電荷量為+q，質(zhì)量為m的帶電小球從軌道的A端由靜止釋放，沿軌道滾動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度v=，g為重力加速度，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則（ ）

A. 電場(chǎng)中B點(diǎn)的電勢(shì)為

B. 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為

C. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2mgR

D. 小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能與電勢(shì)能的和為1.3mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外。則（ ）

A. 流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B. 流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

D. 流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測(cè)樣品表面原子尺寸上的形貌，為了有效減弱外界震動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ豎直安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小震動(dòng)，如圖所示．無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒定磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右震動(dòng)的衰減最有效的方案是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某多用電表內(nèi)歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖甲的虛線框所示。一學(xué)習(xí)小組將電阻箱和電壓表并聯(lián)后接到多用電表兩表筆A、B上，采用圖甲的電路測(cè)量多用電表歐姆擋“×1”正常工作時(shí)的內(nèi)阻RΩ和其內(nèi)部電池的電動(dòng)勢(shì)E(電壓表的內(nèi)阻很大，它在該電路中的分流作用可以忽略)，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

(1)先調(diào)整“指針定位螺絲”再將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆擋“×1”，紅黑表筆短接調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指在表盤___________(填左”或“右”)側(cè)零刻度處。

(2)電阻箱和電壓表并聯(lián)后的兩端分別接在表筆A和B上，正確的接法是：電壓表的正接線柱要接在多用電表的表筆___________(填“A"或“B”)上。

(3)改變電阻箱的阻值，分別讀出多組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R，并將對(duì)應(yīng)的和的值計(jì)算出來并記錄在表格中，再畫出－圖像如圖乙所示，若圖乙中圖線的斜率為k1、與縱軸的截距為b1，則所測(cè)內(nèi)部電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________，歐姆擋“×1”正常工作時(shí)的內(nèi)阻RΩ=___________。(用k1、b1表示)

(4)一位同學(xué)提出了數(shù)據(jù)處理的另一種思路：先計(jì)算出，然后畫U-圖像如圖丙所示。由圖丙得到圖線斜率為k2、與縱軸的截距為b2，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________，歐姆擋“×1”正常工作時(shí)的內(nèi)阻RΩ=___________。(用k2、b2表示)

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