【題目】如圖所示：在x軸和邊界AB間有方向垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬度為L1=m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=0.5T。在邊界AB和CD間有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬度為L2=m。電磁場(chǎng)的邊界線與y軸垂直。一帶正電的粒子以v=1×107m/s的速度從O點(diǎn)沿與x軸正方向成θ=30°方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過M點(diǎn)（邊界線AB與y軸的交點(diǎn)）進(jìn)入電場(chǎng)，最后恰好垂直邊界CD射出電場(chǎng)。不計(jì)重力。

（1）定性畫出該粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；

（2）求該粒子的比荷以及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E。

【答案】（1）（2）， （3）

【解析】

（1）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，最后垂直CD邊射出，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖：

（2）由幾何知識(shí)可知粒子的軌道半徑為：

在磁場(chǎng)中，洛侖磁力提供向心力，所以可得：

由以上方程可得：

粒子的軌跡對(duì)的圓心角為，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

（3）把粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度向x軸和y分解可得：

粒子在x軸方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)，速度為零，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

粒子在y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)的位移為L2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得

聯(lián)立方程解得：

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】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑直桿AB，直桿AB長(zhǎng)為L，桿與水平方向的夾角為，一質(zhì)量為m的小圓環(huán)套在直桿上，給小圓環(huán)施加一與該豎直平面平行的水平向右的恒力F，并從A端由靜止釋放，現(xiàn)改變直桿和水平方向的夾角，已知，重力加速度為，則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)時(shí)，小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

B. 當(dāng)小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短時(shí)，小圓環(huán)與直桿間一定有擠壓

C. 當(dāng)小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短時(shí)，直桿與水平方向的夾角滿足

D. 當(dāng)小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短時(shí)，小圓環(huán)的加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)均勻球體在空氣中下落時(shí)，空氣對(duì)球體的阻力的大小只與球的最大截面積成正比。某同學(xué)用輕質(zhì)細(xì)繩連接球A與球B，再用輕質(zhì)細(xì)繩將球B懸掛于上方某位置點(diǎn)，當(dāng)兩球處于平衡狀態(tài)時(shí)，球A與水平地面的距離為18m，此時(shí)兩細(xì)繩拉力的大小分別是2N、3N。已知球A與球B的半徑之比為1:2，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2。第一次，若只剪斷細(xì)繩，A球經(jīng)2s落地。第二次，若只剪斷細(xì)繩，A球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“太空涂鴉”技術(shù)的基本物理模型是：原來在較低圓軌道運(yùn)行的攻擊衛(wèi)星在變軌后接近在較高圓軌道上運(yùn)行的偵察衛(wèi)星時(shí)，向其發(fā)射“漆霧”彈，“漆霧”彈在臨近偵察衛(wèi)衛(wèi)星時(shí)，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵察衛(wèi)星，噴散后強(qiáng)力吸附在偵察衛(wèi)衛(wèi)星的偵察鏡頭、太陽(yáng)能板、電子偵察傳感器等關(guān)鍵設(shè)備上，使之暫時(shí)失效。關(guān)于這一過程下列說法正確的是（ ）

A. 攻擊衛(wèi)星在原軌道上運(yùn)行的周期比偵察衛(wèi)星的周期大

B. 攻擊衛(wèi)星在原軌道上運(yùn)行的線速度比偵察衛(wèi)星的線速度小

C. 攻擊衛(wèi)星在原軌道需要加速才能變軌接近偵查衛(wèi)星

D. 攻擊衛(wèi)星接近偵查衛(wèi)星的過程中受到地球的萬有引カ一直在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑地面上靜置一質(zhì)量為M的半圓形凹槽，凹槽半徑為R，表面光滑。將一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從凹槽邊緣處由靜止釋放，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到凹槽的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)凹槽的壓力為FN，F(xiàn)N的求解比較復(fù)雜，但是我們可以根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí)和方法判斷出可能正確的是（重力加速度為g）（ ）

A. B. C. D.

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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。則下列說法正確的是(　 　)

A. 輸電線上的電流 B. 輸電線上的電流

C. 輸電線上損失的功率 D. 輸電線上損失的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊有一“日”字形導(dǎo)線框，ac、ce邊長(zhǎng)相等且大于磁場(chǎng)的寬度，ae與bf的電阻不計(jì)，ab、cd、ef的電阻均相等。線框以一定速度勻速通過磁場(chǎng)，若將ab、cd和ef邊分別在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程，稱為I、Ⅱ、Ⅲ過程，下列說法中正確的是(　 　)

A. Ⅱ、Ⅲ過程中ab中的電流強(qiáng)度相等

B. Ⅱ、Ⅲ過程中cd中的電流強(qiáng)度相等

C. I、Ⅱ、Ⅲ過程中ab間的電壓相等

D. I、Ⅱ、Ⅲ過程中導(dǎo)線框消耗的總電功率相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】風(fēng)洞是研究空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖，將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度H=3.2 m處，桿上套一質(zhì)量m=3 kg，可沿桿滑動(dòng)的小球。將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為F=15 N，方向水平向左。小球以初速度v0=8 m/s向右離開桿端，假設(shè)小球所受風(fēng)力不變，取g=10m/s2。求：

（1）小球落地所需時(shí)間和離開桿端的水平距離；

（2）小球落地時(shí)的動(dòng)能。

（3）小球離開桿端后經(jīng)過多少時(shí)間動(dòng)能為78 J？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d．空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．P、M間所接阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬桿ad水平放置在軌道上，其有效電阻為r．現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度．若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度為g．求：

（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí)，電阻R上電功率；

（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功．

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