【題目】如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域，在圓上的b點離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直。圓心O到直線的距離為�，F(xiàn)將磁場換為平等于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域。若磁感應(yīng)強度大小為B，不計重力，求電場強度的大小。

【答案】

【解析】試題分析：解答本題注意帶電粒子先在勻強磁場運動，后在勻強電場運動。帶電粒子在磁場中做圓周運動。粒子在磁場中做圓周運動。設(shè)圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得①

式中v為粒子在a點的速度。

過b點和O點作直線的垂線，分別與直線交于c和d點。由幾何關(guān)系知，線段和過a、b兩點的軌跡圓弧的兩條半徑（未畫出）圍成一正方形。

因此②

設(shè)有幾何關(guān)系得③

④

聯(lián)立②③④式得

再考慮粒子在電場中的運動。設(shè)電場強度的大小為E，粒子在電場中做類平拋運動。設(shè)其加速度大小為a，由牛頓第二定律和帶電粒子在電場中的受力公式得qE="ma" ⑥

粒子在電場方向和直線方向所走的距離均為r，有運動學公式得

⑦

r=vt ⑧

式中t是粒子在電場中運動的時間。聯(lián)立①⑤⑥⑦⑧式得⑨

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，質(zhì)量為m=0.5kg的擺球，視為質(zhì)點，在恒力F作用下靜止在圖中A點，此時擺線與豎直方向的夾角α=600�，F(xiàn)撤去拉力F，擺球由位置A從靜止開始下擺，擺至最低點B點時繩恰好達到最大拉力并被拉斷，繩被拉斷瞬間擺球的機械能無損失。設(shè)擺線長L=1.6m，懸點O與地面C點的距離H=4.8m，若空氣阻力不計，（g取10m/s2）求：

（1）恒力F的大�。�

（2）繩的最大拉力Tm的大�。�

（3）擺球的落地點距離C點的水平距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實驗裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當拔出細針時，蠟燭能夠上浮。為研究蠟燭的運動情況，采用了智能手機的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz. 在實驗過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號為0，然后依次編號，并取出編號為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號0的位置為起點，測量數(shù)據(jù)，最后建立坐標系描點作圖，縱坐標為位移，橫坐標為照片編號，如圖所示。

通過計算機擬合發(fā)現(xiàn)各點連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）

已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，忽略蠟燭運動受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測量 ______________ 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖，她把一個帶鐵芯的線圈I、開關(guān)S和電源用導(dǎo)終連接起來后.將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某司學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均末動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中.導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是：

A. 線圈接在了直流電源上

B. 電源電壓過高

C. 所用套環(huán)的材料與老師的不同

D. 所選線圈的匝數(shù)過多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向,磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。時刻，一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子(不計重力)以初速度v0由板Q左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當和取某些特定值時,可使時刻入射的粒子經(jīng)時間恰能垂直打在板P上(不考慮粒子反彈)。上述m、q、d、為已知量。

(1)若,求B0；

(2)為使時刻入射的粒子垂直打在P板上,求粒子在時間內(nèi)速度的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足的條件；

(3)若，為使粒子仍能垂直打在P板上,求。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,三根輕細繩懸掛兩個質(zhì)量相同的小球保持靜止,A、D間細繩是水平的,現(xiàn)對B球施加一個水平向右的力F,將B緩緩拉到圖中虛線位置,這時三根細繩張力 、 、 的變化情況是(　　)

A. 都變大

B. 和 變大， 不變

C. 和 變大， 不變

D. 和變大， 不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其v－t圖象如圖所示，下列對汽車運動狀況的描述正確的是(　　)

A. 在第10 s末，乙車改變運動方向

B. 在第10 s末，甲、乙兩車相距150 m

C. 在第20 s末，甲、乙兩車相遇

D. 若開始時乙車在前，則兩車可能相遇兩次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年8月以來，我國先后發(fā)射了量子科學實驗衛(wèi)星、“天宮二號”“風云四號A”、全球二氧化碳監(jiān)測科學 實驗衛(wèi)星等許多衛(wèi)星和航天器，其中量子科學實驗衛(wèi)星運行于距地500千米的極地軌道，“天宮二號”運行于距地393千米的軌道，“風云四號A”是中國新一代靜止氣象衛(wèi)星，運行在地球同步軌道上，全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星運行于距地700千米的極地軌道上，這些衛(wèi)星或航天器對我國與國際的科學研究做出了重大貢獻．下列關(guān)于這些衛(wèi)星和航天器在天體物理中的說法正確的是（　�。�

A. “風云四號A”的運行軌道距地球的髙度是最髙的

B. “天宮二號”的運行速度最小

C. 量子科學實驗衛(wèi)星的軌道在赤道上空

D. 全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星運行周期為24小時

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在現(xiàn)代科技中，人們常常利用電場、磁場和重力場來控制帶電微粒的運動。如圖所示，直角坐標系位于豎直平面內(nèi)，y軸上的A點有一帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電量為q， 。若將小球從A點由靜止釋放，小球在場強為、方向平行于坐標平面的勻強電場和重力場的作用下沿直線做勻加速運動到X軸上的B點。在x軸的上方，小球在場強為、磁感應(yīng)強度為的磁場和重力場作用下做勻速圓周運動，軌跡關(guān)于y軸對稱，已知A，B兩點坐標分別為取，求：

（1）場強的大小和方向；（結(jié)果可以保留根式）

（2）場強的大小和方向。

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