【題目】由于芝麻總是從下往上開(kāi)花的，人們經(jīng)常用“芝麻開(kāi)花節(jié)節(jié)高”形容人們步步高升、生活越過(guò)越好之意。通過(guò)控制電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以利用帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪“芝麻開(kāi)花節(jié)節(jié)高”的景象。如圖甲，在擋板MN下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m＝10﹣3kg，電荷量q＝﹣0.1C的微粒以v＝2m/s向上勻速運(yùn)動(dòng)，選取微粒運(yùn)動(dòng)到距離擋板L＝5m的O點(diǎn)為零時(shí)刻，施加一個(gè)如圖乙做周期性變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.1T，選擇垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。重力加速度g＝10m/s2，計(jì)算結(jié)果可以用π表示。試求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

（2）帶電微粒在t＝2s時(shí)距離O點(diǎn)距離；

（3）帶電微粒從O點(diǎn)到擋板需要的時(shí)間。

【答案】（1）0.1N/C（2）（4﹣0.8π）m（3）（2.5+1.2π）s

【解析】

（1）微粒向上勻速運(yùn)動(dòng)，由受力平衡可知：qE＝mg

代入數(shù)據(jù)解得：E＝0.1N/C

（2）加了磁場(chǎng)后，微粒在重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且洛倫茲力提供向心力即：

代入數(shù)據(jù)解得：R＝0.2m

微粒運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間T，則

解得：T＝（0.2π）s

結(jié)合圖乙可畫(huà)微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，由于0.6π＜2＜0.8π，所以微粒正向上勻速運(yùn)動(dòng)，距離O點(diǎn)距離h

則有：h＝v（t﹣2T）

解得：h＝（4﹣0.8π）m

（3）由于O點(diǎn)到擋板距離1.2π＜5＜1.6π，所以微粒從O點(diǎn)到擋板需要的時(shí)間t0

則：t0＝+6T

代入數(shù)據(jù)解得t0＝（2.5+1.2π）s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過(guò)程中______。

A．氣體溫度一直降低

B．氣體內(nèi)能一直增加

C．氣體一直對(duì)外做功

D．氣體一直從外界吸熱

E．氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是

A. ab中的感應(yīng)電流方向由b到a

B. ab中的感應(yīng)電流逐漸減小

C. ab所受的安培力保持不變

D. ab所受的靜摩擦力逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)高度為L的矩形線框無(wú)初速地從高處落下，設(shè)線框下落過(guò)程中，下邊保持水平向下平動(dòng)。在線框的下方，有一個(gè)上、下界面都是水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)高度為2L，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。閉合線圈下落后，剛好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，進(jìn)入過(guò)程中，線圈中的感應(yīng)電流I0隨位移變化的圖象可能是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是研究平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，圖丙中當(dāng)用錘子擊打鋼片時(shí)，A球水平飛出，B球自由下落，通過(guò)聽(tīng)聲音知道兩球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在______方向是____________運(yùn)動(dòng)；丁圖中電動(dòng)小車(chē)上方有一電磁鐵，通電時(shí)車(chē)子向左勻速運(yùn)動(dòng)，電磁鐵吸住小鋼球，鋼球正下方有一碗D，小車(chē)在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，切斷電源，鋼球恰落在碗內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在_______方向是__________運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時(shí)，既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能（引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星與地球共有的，簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星所具有的）。設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，取離地?zé)o限遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能零點(diǎn)，則距離地心為r，質(zhì)量為m的物體引力勢(shì)能為（G為引力常量)，假設(shè)質(zhì)量為m的飛船在距地心r1的近地點(diǎn)速度為v1，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 飛船在橢圓軌道上正常運(yùn)行時(shí)具有的機(jī)械能

B. 飛船在橢圓軌道距離地心r2時(shí)的速度大小

C. 地球的第一宇宙速度

D. 該飛船在近地點(diǎn)的加速度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，高為h光滑水平平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，在絕緣水平面有一個(gè)質(zhì)量也為m、電荷量為q的帶正電的小球，平臺(tái)下面有水平向右電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球用跨過(guò)定滑輪的繩子向右拉動(dòng)物塊，且小球始終沒(méi)有離開(kāi)絕緣水平面，不計(jì)一切摩擦．當(dāng)小球從平臺(tái)的邊緣處由靜止向右前進(jìn)位移h時(shí)，物塊的速度v是（　�。�

A. v= B. v= C. v= D. v=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，m1在地面，m2在空中。此時(shí)，力F與水平方間成θ角，彈簧中彈力大小為F1，彈簧軸線與水平方向的夾角為α，m1受地面的摩擦力大小為f，則下列正確的是( )

A. θ一定大于α

B. θ可能等于α

C. F一定小于F1

D. F一定大于f

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在“探究力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，把橡皮筋一端用圖釘固定于A點(diǎn)，同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)線將橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)，這時(shí)除需記錄O點(diǎn)位置和兩條細(xì)線的方向外，還需記錄(　　)

A. 橡皮筋的方向

B. 兩條細(xì)線間的夾角

C. 橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度

D. 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

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