【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個場區(qū)，y軸右側(cè)存在勻強磁場Ⅰ，y軸左側(cè)與虛線MN之間存在方向相反的兩個勻強電場，Ⅱ區(qū)電場方向豎直向下，Ⅲ區(qū)電場方向豎直向上，P點是MN與x軸的交點，OP為Ⅱ、Ⅲ場區(qū)的分界。有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子由原點O以速度v0沿x軸正方向水平射入磁場Ⅰ，已知勻強磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強度垂直紙面向里、大小為B0，勻強電場Ⅱ和勻強電場Ⅲ的電場強度大小均為，如圖所示，Ⅳ區(qū)的磁場垂直紙面向外、大小為，O、P之間的距離為，已知粒子最后能回到O點。粒子重力不計.

（1）求帶電粒子從O點飛出后，第一次回到x軸時的位置坐標。

（2）根據(jù)題給條件畫出粒子運動的軌跡。

（3）求帶電粒子從O點飛出后到再次回到O點的時間。

【答案】（1）（，0）；（2）如圖所示；（3）；

【解析】(1)帶電粒子在磁場I中運動的半徑為：

帶電粒子在I磁場中運動了半個圓,回到y軸的坐標為：y=2R1=

帶電粒子在II場區(qū)作類平拋運動,根據(jù)牛頓第二定律得帶電粒子運動的加速度為： ，

豎直方向,水平位移x=v0t，

聯(lián)立解得t=，

x=.

第一次回到x軸時的位置坐標為（，0）；

(2)根據(jù)運動的對稱性畫出粒子在場區(qū)Ⅲ的運動軌跡如圖所示。帶電粒子在場區(qū)Ⅳ運動的半徑是場區(qū)Ⅰ運動半徑的2倍，畫出粒子的運動軌跡，同樣根據(jù)運動的對稱性畫出粒子回到O點的運動軌跡如圖所示。

(3)帶電粒子在Ⅰ磁場中運動的時間正好為1個周期，故，

帶電粒子在Ⅱ、Ⅲ兩個電場中運動的時間，

帶電粒子在Ⅳ場中運動的時間為半個周期,運動時間，

因為帶電粒子從O點飛出后到再次回到O點的時間

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時間，底板上的標尺可以測得水平位移． 保持水平槽口距底板高度h=0.420m不變．改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置，測出小球做平拋運動的初速度v0,飛行時間t和水平位移d，記錄在表中．

(1)由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時，小球水平位移d與其初速度v0成_______關(guān)系，與_______無關(guān)．

(2)一位同學計算出小球飛行時間的理論值t理=，發(fā)現(xiàn)理論值與測量值之差約為3 ms．經(jīng)檢查，實驗及測量無誤，其原因是_____________．

(3)另一位同學分析并糾正了上述偏差后，另做了這個實驗，竟發(fā)現(xiàn)測量值t`依然大于自己得到的理論值t` 理，但二者之差在3～7 ms，且初速度越大差值越小．對實驗裝置的安裝進行檢查，確認斜槽槽口與底座均水平，則導(dǎo)致偏差的原因是_______________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在EF為邊界的空間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外。如圖所示，紙面內(nèi)有E、F、G三點，∠GEF=30°，∠EFG=135°先使帶有電荷量為q（q>0）的點電荷a在紙面內(nèi)垂直于EF從F點射入，其軌跡經(jīng)過G點；再使另一個帶有同樣電荷量的點電荷b在紙面內(nèi)與EF成一定角度從E點射入，其軌跡也經(jīng)過G點，兩點電荷從射出到經(jīng)過G點所用的時間相同，且經(jīng)過G點時的速度方向也相同。已知點電荷a的質(zhì)量為m，軌道半徑為R，不計重力，求：

(1)點電荷a從射出到經(jīng)過G點所用的時間；

(2)求電荷b的質(zhì)量mb；

(3)點電荷b的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a__________時針 ______ 速旋轉(zhuǎn)(填“順”或“逆”、“加”或“減”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時準備了以下器材：

A．電火花打點計時器(包括紙帶)

B．低壓交流電源 C．毫米刻度尺 D．天平 E．重錘 F．可以拴細繩的小車

（1）從器材中選出本實驗所必須的，其編號為__________________(填寫字母代號)．

（2）選出器材后，該同學設(shè)計了以下實驗操作步驟:

A.按如圖所示固定好打點計時器,使兩限位孔的連線沿豎直方向；

B.將連著重錘的紙帶穿過限位孔,手持紙帶上端用手提住,讓手盡量靠近打點計時器；

C.松開紙帶,接通電源,開始打點,待重物下落后立即關(guān)閉電源，重復(fù)3~5次，打出幾條紙帶；

D.取下紙帶,挑選點跡清晰的紙帶,記下起始點O,在距離O點較遠處選擇幾個連續(xù)計數(shù)點(或計時點),并計算出各點的速度值；

E.測出各計數(shù)點到O點的距離,即得到重錘下落的高度；

F.計算出重力勢能減少量和動能增加量，看兩者是否相等；

請找出有錯誤或不妥的步驟_________________________。(填寫字母代號)

更正情況: ①________________________________________________________________；②_________________________________________________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是( )

A. 根據(jù)電場強度的定義式可知，電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比

B. 根據(jù)電容的定義式可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比

C. 根據(jù)真空中點電荷的電場強度公式可知，電場中某點的電場強度與場源電荷所帶電荷量有關(guān)

D. 根據(jù)電勢差的定義式可知，帶電荷量為1C的正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1J，則A、B兩點間的電勢差為UAB＝1V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個帶等量正電荷的相同小球，固定在絕緣、粗糙的水平面上A、B兩點，O是AB的中點．帶正電的小滑塊從C點由靜止釋放，在電場力作用下向右點運動，則滑塊從C點運動到O點的過程中

A. 電勢能不斷增大

B. 電場力做正功

C. 加速度先減小后增加

D. 速度先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中，極板所帶電荷量不變，則下列說法正確的是 (　　)

A. 保持S不變，增大d,則θ變大

B. 用手觸摸極板B,則θ變小

C. 保持d不變，減小S,則θ變小

D. 在兩板間插入電介質(zhì),則θ變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

（1）除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________。（選填器材前的字母）

A．大小合適的鐵質(zhì)重錘 B．體積較大的木質(zhì)重錘

C．刻度尺 D．游標卡尺 E．秒表

（2）如圖是實驗中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。重錘質(zhì)量用m表示，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量ΔEP = ________，動能的增加量ΔEK = ________。

（3）在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________

A．釋放重錘前，使紙帶保持豎直

B．做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘

C．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g(shù)應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣?/span>

D．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣?/span>

（4）某同學在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖中的哪一個________。

A.A B.B C.C D.D

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