【題目】如圖所示，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點與坐標(biāo)原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N，一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上(y＞0)的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標(biāo)原點O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動，過N點水平進入第四象限，并在電場中運動(已知重力加速度為g)．

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；

(2)P點距坐標(biāo)原點O至少多高；

(3)若該小球以滿足(2)中OP最小值的位置和對應(yīng)速度進入第一象限，通過N點開始計時，經(jīng)時間t＝2小球距坐標(biāo)原點O的距離s為多遠？

【答案】（1）正電，，（2）（3）

【解析】

（1）小球進入第一象限正交的電場和磁場后，在垂直磁場的平面內(nèi)做圓周運動，說明重力與電場力平衡，qE＝mg①（1分）

得② 小球帶正電。（1分）

（2）小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，設(shè)勻速圓周運動的速度為v、軌道半徑為r。

有：③（1分）

小球恰能通過半圓軌道的最高點并沿軌道運動，有：④（1分）

由③④得：⑤（1分）PO的最小距離為：⑥（1分）

（3）小球由O運動到N的過程中機械能守恒：mg·2R＋mv2＝mv⑦（1分）

由④⑦得：⑧（1分）

根據(jù)運動的獨立性可知，小球從N點進入電場區(qū)域后，在x軸方向以速度vN做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，則沿x軸方向有：x＝vNt⑨（1分）

沿電場方向有：z＝at2⑩（1分）（1分）t時刻小球距O點：（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖實所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B�；瑝K上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖實所示，則d＝ ________mm。

(2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是__________________；

(3)改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖像，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出________圖像。(選填“t2-F”“-F”或“-F”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量的帶有圓弧軌道的小車，車的上表面是一段長的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑的光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點相切．車右端固定一個尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量的小物塊緊靠彈簧放置，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)．整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達圓弧軌道的最高點．取，求：

（1）解除鎖定前彈簧的彈性勢能；

（2）小物塊第二次經(jīng)過點時的速度大�。�

（3）小物塊與車最終相對靜止時，它距點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某游樂園的大型“跳樓機”游戲，以驚險刺激深受年輕人的歡迎。某次游戲中，質(zhì)量m=50kg的小明同學(xué)坐在載人平臺上，并系好安全帶、鎖好安全桿。游戲的過程簡化為巨型升降機將平臺拉升100m高度，然后由靜止開始下落，在忽略空氣和臺架對平臺阻力的情況下，該運動可近似看作自由落體運動。在下落h1=80m時啟動制動系統(tǒng)使平臺開始做勻減速運動，再下落h2=20m時剛好停止運動。取g=10m/s2,求:

(1)下落的過程中小明運動速度的最大值vm;

(2)落地前20m內(nèi)，小明做勻減速直線運動的加速度的大小a;

(3)當(dāng)平臺落到離地面10m高的位置時，小明對跳樓機壓力F的大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一斜槽，斜槽中放有若干個直徑均為d的小鐵球，緊靠斜槽末端固定有電磁鐵，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個小球手動敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第1個小球從O點開始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球當(dāng)?shù)?/span>1個小球撞擊M時，M與觸頭分開，第2個小球從O點開始下落

某興趣小組利用此裝置測定重力加速度，請回答下列問題：

利用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，如圖所示，讀數(shù)為______mm．

用刻度尺測出，手動敲擊M的同時按下秒表開始計時，若10個小球下落的總時間為，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>______保留兩位有效數(shù)字；

若在O點的正下方A點固定一光電門圖中未畫出，測出，小球經(jīng)過光電門的時間為，則小球通過光電門時的速度______，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>______用已知量和測得量的符號表示

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于如圖所示電場中的A、B、C三點，下列判斷正確的是( )

A. B點的電場強度最大

B. A點的電勢最高

C. 正電荷在B點受到的電場力最大

D. 負電荷在A點具有的電勢能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球在一倒立的圓錐筒的內(nèi)壁做勻速圓周運動，其中球與筒內(nèi)壁的摩擦可忽略，此時小球距離地面的高度為H，球的線速度為v，筒側(cè)壁傾斜角度α不變，則下列說法中正確的是(　　)

A. 小球做圓周運動的H越高，向心力越大

B. 小球做圓周運動的H越高，線速度越大

C. 小球做圓周運動的H越高，角速度越大

D. 小球?qū)?cè)壁的壓力隨高度H變大而減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某時刻的波形圖如圖所示，已知位于x=1m處的質(zhì)點正向下運動，則下列說法正確的是

A. 該波沿x軸負方向傳播

B. x=3m處的質(zhì)點的振幅為零

C. x=2m處的質(zhì)點此刻具有最大加速度

D. 該時刻以后，x=2.5m處的質(zhì)點比x=1.5m處的質(zhì)點先回到平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于兩個點電荷間相互作用的電場力，下列說法中正確的是（　�。�

A. 它們是一對作用力與反作用力

B. 電量大的點電荷受力大，電量小的點電荷受力小

C. 當(dāng)兩個點電荷間距離增大而電量保持不變時，這兩個電場力的大小可能不變

D. 當(dāng)?shù)谌齻�點電荷移近它們時，原來兩電荷間相互作用的電場力的大小和方向會變化

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同步練習(xí)冊答案