（17分）如圖所示，真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運動；當撤去磁場并保留電場，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點飛離該區(qū)域。已知，忽略粒子的重力。求：

（1）帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值；
（2）若撤去電場保留磁場，粒子離開矩形區(qū)域時的位置。

（1） （2）ab邊距離b點 

解析試題分析：（1）設(shè)勻強電場強度為E，當電場和磁場同時存在時，粒子沿ef方向做直線運動，有：
          ①
當撤去磁場，保留電場時，粒子恰能從c點飛出，有：
          ②
          ③
          ④
聯(lián)解①②③④得：
          ⑤
（2）若撤去電場保留磁場，粒子將在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，軌跡如圖所示。  ⑥

設(shè)粒子離開矩形區(qū)域時的位置g離b的距離為x，則由牛頓第二定律：
         ⑦
由圖中幾何關(guān)系得：
          ⑧
        ⑨
聯(lián)解⑦⑧⑨得：        ⑩
考點：帶電粒子在復(fù)合場（電場磁場）中的運動  牛頓第二定律 平拋運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，半徑為R的光滑圓周軌道固定在豎直面內(nèi)，軌道底部有一質(zhì)量為的小球，以初速度沿軌道向上運動，求：

（1）小球運動到軌道最高點C時對軌道的壓力大��？
（2）若大小可調(diào)節(jié)，小球在運動過程中出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象，則的大小范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動，小球A用細線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端（B與小車間的動摩擦因數(shù)為）。某時刻觀察到細線偏離豎直方向角，

求：此刻小車對物塊B產(chǎn)生作用力的大小和方向

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在半徑R＝4000 km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球從軌道上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，忽略星球自轉(zhuǎn)．

求：（1）圓弧軌道BC的半徑r；
（2）該星球的第一宇宙速度vⅠ．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖甲所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的1/4圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細圓管(細圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑)，分別與上下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)，下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)，一小球多次以某一速度從A點水平進入軌道而從D點水平飛出，今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力，計算出壓力差ΔF，改變BC的長度L，重復(fù)上述實驗，最后繪得的ΔF-L圖象如圖乙所示。(不計一切摩擦阻力，g取10m/s2)

⑴某一次調(diào)節(jié)后，D點的離地高度為0.8m，小球從D點飛出，落地點與D點的水平距離為2.4m，求小球經(jīng)過D點時的速度大�。�
⑵求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上，A、 B兩點相距為l，當兩輕繩伸直后，A、B兩點到球心的距離均為l。當豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達到穩(wěn)定時（細繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi)）。求：

（1）豎直桿角速度ω為多大時，小球恰離開豎直桿?
（2）輕繩a的張力Fa與豎直桿轉(zhuǎn)動的角速度ω之間的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，在水平勻速運動的傳送帶的左端（P點），輕放一質(zhì)量為m=1kg的物塊，物塊隨傳送帶運動到A點后拋出，物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道下滑。B、D為圓弧的兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m，圓弧對應(yīng)的圓心角θ=106º，軌道最低點為C，A點距水平面的高度h=0.80m。（g取10m/s2，
sin53º=0.8，cos53º=0.6）求：

（1）物塊離開A點時水平初速度的大��；
（2）物塊經(jīng)過C點時對軌道壓力的大�。�
（3）設(shè)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3，傳送帶的速度為5m/s，求PA間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0 m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L＝0.5 m的粗糙水平軌道，二者相切于B點，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點為圓弧軌道上的一個確定點．一可視為質(zhì)點的物塊，其質(zhì)量m＝0.2 kg，與B、C間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.4.工件質(zhì)量M＝0.8 kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.1.(取g＝10 m/s2)
 
(1)若工件固定，將物塊由P點無初速度釋放，滑至C點時恰好靜止，求P、C兩點間的高度差h；
(2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運動，求F的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=1m，軌道最低點與水平面相切于B點，C為軌道最高點，D點與圓心O等高．一質(zhì)量的小物塊，從水平面上以速度豎直向上拋出，物塊從D點進入圓軌道，最終停在A點，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0．4，取.求：

（1）物塊運動到D點時的速度；(可以保留根式)   
（2）物塊運動到C點時，對軌道的壓力大��；
（3）物塊從B點運動到A點所用的時間及A、B間的距離．

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