(18分) 在直角坐標(biāo)系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為；現(xiàn)在第三象限中從P點(diǎn)以初速度沿x軸方向發(fā)射質(zhì)量為，帶的離子，離子經(jīng)電場后恰從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場。

（1）已知P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為，試求P點(diǎn)的橫坐標(biāo)x；
（2）若離子經(jīng)O點(diǎn)射入磁場時(shí)的速度為2，試求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及磁場出射點(diǎn)距O點(diǎn)的距離d。

（1）  （2）   

解析試題分析：（1）粒子從P點(diǎn)拋出后，初速度方向與電場方向垂直，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)
豎直方向：  
水平方向：
整理得：
（2）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖

經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，速度與x軸夾角為，則根據(jù)速度的合成有
即，圓周運(yùn)動(dòng)對應(yīng)的圓心角為
粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力
圓周運(yùn)動(dòng)半徑
圓周運(yùn)動(dòng)的周期
粒子圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
根據(jù)幾何關(guān)系得圓周運(yùn)動(dòng)弦長即出射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離
考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在下列哪種情況下，物體處于超重狀態(tài) （    ）

A．平拋出去的物體在落地之前
B．蕩秋千的人擺過最低位置時(shí)
C．汽車在過凸形橋橋頂時(shí)
D．一根繩子拉著一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好通過最高點(diǎn)時(shí)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、M′N′固定在豎直方向，導(dǎo)軌間距d＝0.8 m，下端NN′間接一阻值R＝1.5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0 T的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面．距下端h＝1.5 m高處有一金屬棒ab與軌道垂直且接觸良好，其質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻r＝0.5 Ω，由靜止釋放到下落至底端NN′的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR＝1.05 J．g＝10 m/s2.求：

(1)金屬棒在此過程中克服安培力所做的功WA；
(2)金屬棒下滑速度為2 m/s時(shí)的加速度a；
(3)金屬棒下滑的最大速度vm.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，在x軸上方有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方。現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的正離子，以速度v0由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場，該離子在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，該離子經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為45°。不計(jì)離子的重力，設(shè)磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大。求：

⑴C點(diǎn)的坐標(biāo)；
⑵離子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
⑶離子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場方向的夾角。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如下圖a所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時(shí)間變化的電壓（如圖b所示），設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其帶電量為q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），在t = 0時(shí)刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運(yùn)動(dòng)，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當(dāng)Ux=2U0時(shí)求帶電粒子在t=T時(shí)刻的動(dòng)能；
（2）為使帶電粒子在t=T時(shí)刻恰能能回到O點(diǎn)，Ux等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直平面內(nèi)，管口B、C的連線是水平直徑．現(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R．從小球進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場，電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后，其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過A點(diǎn)．設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g，求：

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大�。�
(2)小球受到的電場力的大��；
(3)小球經(jīng)過管口C處時(shí)對圓管壁的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m．電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子過N點(diǎn)時(shí)速度；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,在XOY直角坐標(biāo)系中,OQ與OP分別與X軸正負(fù)方向成450,在POQ區(qū)域中存在足夠大的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,其余區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場,一帶電量為+q的質(zhì)量為m粒子在Y軸上A點(diǎn)(0,-L)以平行于X軸速度v0進(jìn)入第四象項(xiàng),在QO邊界垂直進(jìn)入電場,后又從PO邊界離開電場,不計(jì)粒子的重力.

求(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?
(2)粒子從PO進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)?

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷的物塊在水平電場E＝kt(t為時(shí)間，k為大于零的常數(shù))的作用下被壓在絕緣的豎直墻面上．若電場空間和墻面均足夠大，從t＝0時(shí)刻開始，物塊所受的摩擦力的大小Ff隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖是(　　)

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