（19分）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立直角坐標(biāo)系xOy，y軸豎直向上，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點(diǎn)射出，方向與x軸夾角為θ，微粒恰能以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E；

(2)若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱，距離為L，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡也關(guān)于y軸對(duì)稱。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向外，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S及微粒從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間t。

 

 

(1) ；方向:豎直向上 (2) +

【解析】

試題分析：(1)對(duì)微粒有qE-mg = 0 (2分) 得E = (1分) 方向:豎直向上 (1分)

(2)微粒在磁場(chǎng)中有qvB=m (2分) 得R = (1分)

如圖所示，當(dāng)PQ為圓形磁場(chǎng)的直徑時(shí)，圓形磁場(chǎng)面積最小。

有r=Rsinθ (3分)

其面積S=πr2 = (2分)

又T = (或T = ) (1分)

根據(jù)幾何關(guān)系可知偏轉(zhuǎn)角為2θ (1分)

則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2 = T = (1分)

又 MP=QN= (1分)

且有t1 = t3 = (1分)

故運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t = t1＋t2＋t3 = ＋ = ＋

= + (2分)

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014天津市六校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一個(gè)彈簧秤放在水平地面上，Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤，P為重物，已知P的質(zhì)量M =10.5 kg，Q的質(zhì)量 m =1.5 kg，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù) k =800 N/m，系統(tǒng)處于靜止.如圖所示，現(xiàn)給P施加一個(gè)方向豎直向上的力F，使它從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，則在向上運(yùn)動(dòng)的過程中力F隨時(shí)間變化的圖象是（ ）

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014四川省資陽市高一上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長度。

（1）某同學(xué)通過以上測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖乙中，請(qǐng)作出F－L圖線；

（2）由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝__________cm，勁度系數(shù)k＝___________N/m。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014四川省高三4月月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長度。

（1）某同學(xué)通過以上測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖乙中，請(qǐng)作出F－L圖線；

（2）由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝__________cm，勁度系數(shù)k＝___________N/m。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014四川省高三4月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是

A．它是v0=0，a=g、豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．在開始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比是1:4:9

C．在開始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1:2:3

D．若g=10m/s2，則物體在下落第3s內(nèi)的平均速度為15m/s

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014四川省高三下學(xué)期模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，AB間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長為L且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)．開始時(shí)，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端，這一過程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（ ）

A．初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為

B．當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí)，AB間電阻的熱功率為

C．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為mv02－2Q

D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最左端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能大于mv02－Q

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014四川省成都市五校高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根粗細(xì)均勻的金屬桿AB和CD的長度均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為3m和m，用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計(jì)的、不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè)，AB和CD處于水平。在金屬桿AB的下方有水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為B，方向與回路平面垂直，此時(shí)CD處于磁場(chǎng)中�，F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB，經(jīng)過一段時(shí)間（AB、CD始終水平），在AB即將進(jìn)入磁場(chǎng)的上邊界時(shí)，其加速度為零，此時(shí)金屬桿CD還處于磁場(chǎng)中，在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q. 重力加速度為g，試求：

（1）金屬桿AB即將進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)的速度v1.

（2）在此過程中金屬桿CD移動(dòng)的距離h和系統(tǒng)機(jī)械能減少量.

（3）設(shè)金屬桿AB在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v2，通過計(jì)算說明v2大小的可能范圍.（設(shè)CD始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)）

 

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014四川省成都市五校高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，a、b、c是在地球大氣層外同一平面內(nèi)圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，則（ ）

A．b、c的角速度相等，且大于a的角速度

B．b、c的周期相等，且大于a的周期

C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

D． b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年內(nèi)蒙古高三適應(yīng)性考試㈠物理試卷（解析版） 題型：選擇題

2011年9月29日晚21時(shí)16分，我國將首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與“神舟八號(hào)”“神舟九號(hào)”“神舟十號(hào)”飛船對(duì)接，從而建立我國第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接前按如圖所示的軌道示意圖運(yùn)行，下列說法中正確的是( )

A．“神舟八號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”小 B．“神舟八號(hào)”運(yùn)行的速率比“天宮一號(hào)”小

C．“神舟八號(hào)”運(yùn)行的周期比“天宮一號(hào)”長 D．“神舟八號(hào)”運(yùn)行的角速度比“天宮一號(hào)”大

 

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