【題目】如圖所示，在Ⅰ區(qū)里有與水平方向成60°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬度為d。在Ⅱ區(qū)里有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的電場(chǎng)，寬度也為d。一帶電量為q、質(zhì)量為m 的微粒自圖中P點(diǎn)由靜止釋放后沿虛線做直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入Ⅱ區(qū)的磁場(chǎng)，已知PQ與中間邊界MN的夾角是60°。若微粒進(jìn)入Ⅱ區(qū)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且還能回到MN邊界上。重力加速度為g。Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的場(chǎng)在豎直方向足夠長(zhǎng)，d、m、q已知，求：

（1）微粒帶何種電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；

（3）微粒第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）帶電微粒沿虛線做直線運(yùn)動(dòng)，微粒受重力和電場(chǎng)力

電場(chǎng)力F=qE1

由力的平行四邊行定則和幾何關(guān)系得F=mg

解得

（2）由微粒在Ⅰ區(qū)的受力分析可知 F合=mg

微粒從到由動(dòng)能定理得

而

解得

因微粒還能回到MN邊界上，所以微粒在Ⅱ區(qū)最大圓與最右邊界相切，由幾何關(guān)系得圓的半徑

由牛頓第二定律

解得

（3）微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

聯(lián)立得

由此可知越小周期越長(zhǎng)，所以當(dāng)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期最長(zhǎng)；由幾何關(guān)系得粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到返回MN邊界轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角

微粒第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間

解得

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】如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)，大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向一速率v從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，這些粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的位置均位于PQ圓弧上且Q點(diǎn)為最遠(yuǎn)點(diǎn)，已知PQ圓弧長(zhǎng)等于磁場(chǎng)邊界周長(zhǎng)的四分之一，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，則（ ）

A. 這些粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

B. 該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

D. 該圓形磁場(chǎng)中有粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域面積為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】測(cè)一個(gè)阻值約為25kΩ的電阻，備有下列器材

A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）

B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）

C．電壓表（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）

D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）

E．直流穩(wěn)壓電源（電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流1A）

F．滑動(dòng)變阻器（最大電阻1kΩ，額定功率1W）

G．導(dǎo)線若干.

（1）電流表應(yīng)選_____，電壓表應(yīng)選______.

（2）畫出測(cè)量Rx的電路圖_____.

（3）用實(shí)線表示導(dǎo)線，將圖中選定的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路_____.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時(shí)刻起兩波源開始振動(dòng)，形成沿x軸相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波Ⅰ和Ⅱ，如圖所示，為t=0.04s時(shí)刻兩列波的圖像。已知兩波的振幅分別為，，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置在x=1cm處，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置在x=18cm處。下列說(shuō)法中正確的是___________。

A.兩列波的波源起振方向相同

B.Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長(zhǎng)之比為1：2

C.t=0.05s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（18cm，-3cm）

D. Ⅰ和Ⅱ兩列波將在t=0.1s時(shí)相遇，之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣

E.t=0.12s時(shí)，x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)位移為零但振動(dòng)加強(qiáng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=28V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C為平行板電容器,其電容C=3.0pF,虛線到兩極板距離相等,極板長(zhǎng)L=0.20m,兩極板的間距d=1.0×10—2m。

(1)開關(guān)S原來(lái)是斷開的,當(dāng)其閉合后,通過(guò)R4的總電量為多少?

(2)若開關(guān)S斷開時(shí),有一帶電微粒沿虛線方向以v0=2.0m/s的初速度射入平行板電容器的電場(chǎng)中,剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng),則當(dāng)開關(guān)S閉合后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入電場(chǎng)中,能否從電場(chǎng)中射出?(要求寫出計(jì)算和分析過(guò)程,g取10m/s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)粒子，帶電荷量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．若速率相等，則半徑必相等 B．若質(zhì)量相等，則周期必相等

C．若質(zhì)量相等，則半徑必相等 D．若動(dòng)能相等，則周期必相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)比荷相同的帶電粒子，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，abc是三個(gè)粒子射出磁場(chǎng)的位置。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 從c處射出的粒子動(dòng)能可能最大

B. 從c處射出的粒子角速度最小

C. 從c處射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)

D. 從三個(gè)位置射出的粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B何E，平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列說(shuō)法正確的是

A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

C. 速度選擇器只能一種電性，且速度等于的粒子

D. 打在A1處的粒子比打在A2處的粒子的比荷小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一根粗細(xì)均勻的一端封閉細(xì)玻璃管開口朝上豎直放置，玻璃管中有一段長(zhǎng)為h=24cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為x0=23cm的空氣柱，系統(tǒng)初始溫度為T0=200K，外界大氣壓為p0=76cmhg恒定不變.現(xiàn)將玻璃管開口封閉，將系統(tǒng)溫度升至T=400K，結(jié)果發(fā)現(xiàn)管中水銀柱上升了2cm，若空氣可看作理想氣體，試求：

①升溫后玻璃管內(nèi)封閉的上下兩部分空氣的壓強(qiáng)分別為多少cmHg?

②玻璃管總長(zhǎng)度為多少?

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