【題目】如圖所示，長方形區(qū)域甲內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.3 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向外，長方形區(qū)域乙內(nèi)存在沿紙面方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，長方形區(qū)域丙內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=0.6 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，長方形區(qū)域的長度足夠長，寬度d=1 m。一束帶正電的某種粒子荷質(zhì)比為，從ab上的O點(diǎn)以沿與ab成60°角的初速度射入磁場(chǎng)，剛好垂直邊界cd 射出區(qū)域甲而進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)乙區(qū)域，且以沿與ef成θ角（銳角未知）進(jìn)入丙區(qū)域，最后粒子剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域丙射出。（不計(jì)粒子所受重力，取π≈3，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。求：

（1）粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的初速度大��；

（2）粒子進(jìn)入丙區(qū)域與ef成的角度θ（銳角）；

（3）粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)到剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域丙射出的過程中，在磁場(chǎng)甲和磁場(chǎng)丙所用的時(shí)間之和。

【答案】（1） （2）θ=60° （3）

【解析】

（1）粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)到剛好不能從磁場(chǎng)區(qū)域丙射出的過程如圖所示：

設(shè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的初速度的大小為v1，依據(jù)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域甲的初末速度，作出圓心O1，由幾何關(guān)系得：α1=30° R1sinα1= d

解得粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的初速度的大小v1=2.0×106m/s

（2）粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系得：

由牛頓第二定律得：

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

且

解得：

解得粒子進(jìn)入丙區(qū)域與ef成的角度：θ=60°

（3）依據(jù)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域丙的初末速度，作出圓心O2，由幾何關(guān)系得：α2=120°

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

由幾何關(guān)系得：

故粒子在磁場(chǎng)甲中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

粒子在磁場(chǎng)丙中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

在磁場(chǎng)甲和磁場(chǎng)丙所用的時(shí)間之和：

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】如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對(duì)放置，沿豎直方向的兩條直徑BC、相互平行，兩圓心之間的距離為，一束單色光正對(duì)圓心O從A點(diǎn)射入左側(cè)的玻璃磚，最后從右側(cè)玻璃磚上的P點(diǎn)（圖中未畫出）射出。已知玻璃折射率若不考慮光在各個(gè)界面的反射，求該單色光在第一塊∠AOB=60°，玻璃折射率，若不考慮光在各個(gè)界面的反射，求該單色光在第一塊半圓形玻璃磚中傳播的時(shí)間和從P點(diǎn)射出時(shí)出射角大小（已知光在真空中的速度大小為c）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一個(gè)邊長為L的正方形區(qū)域abcd，其中心位于原點(diǎn)O，邊界分別平行于x軸和y軸，P、Q、M、N是邊界與x軸和y軸的交點(diǎn)。區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，方向與x軸正方向相同。區(qū)域外為勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于xOy平面向內(nèi)。一帶正電的粒子從原點(diǎn)O靜止釋放后，從P點(diǎn)射出電場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從Q點(diǎn)射入電場(chǎng)。不計(jì)重力。

（1）求該粒子從P點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)速度的大�。�

（2）該粒子從原點(diǎn)O開始運(yùn)動(dòng)后，經(jīng)過一段時(shí)間第一次到達(dá)正方形區(qū)域在第一象限的端點(diǎn)a，求這段時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的小車，由右端的光滑弧形斜面、長為L的粗糙水平部分和左端的彈性擋板構(gòu)成，小車整體質(zhì)量為2m。小車開始靜止在光滑的水平地面上�，F(xiàn)在從距小車水平部分高為H的弧形斜面上的P點(diǎn)由靜止釋放一滑塊，滑塊質(zhì)量為m，滑塊與小車水平部分的動(dòng)摩擦系數(shù)=0.2，重力加速度為g。求下列問題：

（1）若小車固定，滑塊第一次剛滑到水平部分的速度大小；

（2）若小車不固定，滑塊第一次剛滑到水平部分的速度大��；

（3）若小車不固定，且滑塊與小車擋板的碰撞是彈性碰撞，L=2H,滑塊相對(duì)小車靜止時(shí)，滑塊距擋板的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平推力F1和F2分別作用于水平面上原來靜止的、等質(zhì)量的a、b兩物體上，作用一段時(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間停下，兩物體的v-t圖象如圖所示，已知圖中線段AB∥CD，下列關(guān)于兩物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的說法，正確的是

A. F1的沖量小于F2的沖量

B. F1的做的功大于F2做的功

C. 兩物體受到的摩擦力大小相等

D. 兩物體受到的摩擦力做的功相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圓心為O，半徑為R的半圓的直徑兩端。各固定有一般垂直半圓平面的長直導(dǎo)線a、b，兩導(dǎo)線中通有大小分別為和且方向向里的電流。已知長直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其中k為常數(shù)、l為導(dǎo)線中電流、r為某點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，則下列說法中正確的是（ ）

A. 圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向b

B. 在直徑ab上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)與b點(diǎn)距離為

C. 在半圓上一定存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿半圓切線方向的位置

D. 在半圓上一定存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于直徑ab的位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN，PQ處于豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置。并與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)使金屬棒以某初速度水平向左運(yùn)動(dòng)。它先后經(jīng)過位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為、，a、b間距離等于b、c間距離，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。下列說法中正確的是（ ）

A. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)的加速度大小為

B. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)通過電阻R的電流方向由N指向Q

C. 金屬棒在a→b過程中通過電阻R的電荷量是b→c的2倍

D. 金屬棒在a處的速度是其在b處速度的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C，A、B、C的質(zhì)量均為m．給小球一水平向右的瞬時(shí)速度V，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，（不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力），最低點(diǎn)瞬時(shí)速度必須滿足

A. 最小值 B. 最大值 C. 最小值 D. 最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)分布著均勻輻射的電場(chǎng)，坐標(biāo)原點(diǎn)與四分之一圓弧的熒光屏間電壓為U；第三象限內(nèi)分布著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E.大量電荷量為–q（q>0）、質(zhì)量為m的粒子，某時(shí)刻起從第三象限不同位置連續(xù)以相同的初速度v0沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng).若粒子只能從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入第一象限，其它粒子均被坐標(biāo)軸上的物質(zhì)吸收并導(dǎo)走而不影響原來的電場(chǎng)分布.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.下列說法正確的是（ ）

A. 能進(jìn)入第一象限的粒子，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的初始位置分布在一條直線上

B. 到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子速度越大，入射速度方向與y軸的夾角θ越大

C. 能打到熒光屏的粒子，進(jìn)入O點(diǎn)的動(dòng)能必須大于qU

D. 若U< ，熒光屏各處均有粒子到達(dá)而被完全點(diǎn)亮

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