如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面），O為圓心。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子沿圖中直徑從圓上的A點射入柱形區(qū)域，在圓上的D點離開該區(qū)域，已知圖中，現(xiàn)將磁場換為豎直向下的勻強(qiáng)電場，同一粒子以同樣速度沿直徑從A點射入柱形區(qū)域，也在D點離開該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計重力，試求：

（1）電場強(qiáng)度E的大��；

（2）經(jīng)磁場從A到D的時間與經(jīng)電場從A到D的時間之比。


知識點】 帶電粒子在磁場中運(yùn)動 向心力 帶電粒子在電場中運(yùn)動 I3 D4 K2

【答案解析】(1)  (2) 解析： （1）加磁場時，粒子從A到D有：

 ……  ①   

由幾何關(guān)系有： ……  ②   

加電場時，粒子從A到D有：

  ……  ③     

  ……   ④    

由①～④得：      …… ⑤  

（2）粒子在磁場中運(yùn)動，由幾何關(guān)系可知：圓心角  

圓運(yùn)動周期：     ……⑦     

經(jīng)磁場的運(yùn)動時間：  ……⑧    

由①～④得粒子經(jīng)電場的運(yùn)動時間：  ……⑨   

即：  ……⑩      

【思路點撥】(1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系求得半徑，然后換成電場后，帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，水平勻速直線運(yùn)動，豎直勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律求解電場強(qiáng)度。（2）粒子在磁場中運(yùn)動，由幾何關(guān)系可知求得圓心角，根據(jù)周期公式求得在磁場中運(yùn)動時間，在電場中根據(jù)豎直方向求得運(yùn)動時間，然后求得時間之比。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一條長L=1m 的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點，另一端連一質(zhì)量m=2kg的小球（可視為質(zhì)點），將細(xì)繩拉直至與豎直方向成600由靜止釋放小球，已知小球第一次擺動到最低點時速度為3m/s.取g=10m/s2，則( )

A.小球擺動到最低點時細(xì)繩對小球的拉力大小為18N

B.小球擺動到最低點時，重力對小球做功的功率為60W

C.小球從釋放到第一次擺動到最低點的過程中損失的機(jī)械能為1J

D.小球從釋放到第一次擺動到最低點的過程中重力做功為9J

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科目：高中物理 來源： 題型：


    （1）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（   ）

A．分子間的距離增大時，分子勢能一定增大

B．溫度越高，分子擴(kuò)散越快

C．物體吸熱時，它的內(nèi)能一定增加

D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體

    （2）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在圓筒形的金屬氣缸內(nèi)，如題10（2）圖所示，活塞的質(zhì)量為m=30Kg，橫截面積為S=100cm2，活塞與氣缸底之間用一輕彈簧連接，活塞可沿氣缸壁無摩擦滑動且不漏氣。開始時使氣缸水平放置，連接活塞和氣缸底的彈簧處于自然長度l0=50cm。經(jīng)測量大氣壓強(qiáng)p0=1．0×105Pa，將氣缸從水平位置緩慢地豎直立起，穩(wěn)定后活塞下移10cm，整個過程外界溫度不變。求氣缸豎直放置時的壓強(qiáng)，并判斷能否求解彈簧的勁度系數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


對于真空中電荷量為q的靜止點電荷而言，當(dāng)選取離點電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢為零時，離點電荷距離為r處的電勢為φ＝（k為靜電力常量）。如圖所示，兩電荷量均為Q的異種點電荷相距為d，現(xiàn)將一質(zhì)子（電荷量為e）從兩電荷連線上的A點沿以負(fù)電荷為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點，在質(zhì)子從A到C的過程中，系統(tǒng)電勢能的變化情況為（       ）

   A．減少              B．增加

   C．減少              D．增加

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，光滑絕緣的圓形軌道BCDG位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點)置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為mg，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g．求：

(1)若滑塊從水平軌道上距離B點為s＝3R的A點由靜止釋放，求滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點時的速度大�。�

(2)在(1)的情況下，求滑塊到達(dá)C點時對軌道的作用力大��；

(3)改變s的大小，使滑塊恰好始終沿軌道滑行，且從G點飛出軌道，求滑塊在圓軌道上滑行過程中的最小速度大�。�

                                         

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E（不計內(nèi)阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V（量程為3．0V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0-99．99Ω），單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

⑴先測電阻R1的阻值．先閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，再將S2切換到b,讀出電壓表的示數(shù)U2．則電阻R1的表達(dá)式為R1＝________．

    ⑵甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1＝1.8Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的 

圖線，則電源電動勢E＝       V，

電阻R2＝     Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖20所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與y軸相同的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．y軸下方的A點與O點的距離為d．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從O點射入磁場．粒子的重力不計．

（1）求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r．

（2）要使粒子進(jìn)入磁場之后不再經(jīng)過x軸，電場強(qiáng)度需大于或等于某個值E0．求E0．

（3）若電場強(qiáng)度E等于第（2）問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：


為了使公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標(biāo)志．如圖所示，甲圖是限速標(biāo)志（白底、紅圈、黑字），表示允許行駛的最大速度是80km/h；乙圖是路線指示標(biāo)志，表示到杭州還有100km．上述兩個數(shù)據(jù)的物理意義是（　�。�

　

A．

80km/h是平均速度，100km是位移

B．

80km/h是平均速度，100km是路程

　

C．

80km/h是瞬時速度，100km是位移

D．

80km/h是瞬時速度，l00km是路程

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科目：高中物理 來源： 題型：


某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時，加速度大小為4m/s2，飛機(jī)相對于地面的起飛速度是60m/s，航空母艦正以20m/s的速度勻速向東航行，停在航空母艦上的飛機(jī)也向東起飛，則艦載飛機(jī)在航空母艦上起飛所需時間是多少秒？起飛的跑道長度至少是多少米飛機(jī)才能順利起飛？

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