如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)．MO間接有阻值為R = 3Ω的電阻．導(dǎo)軌相距d = 1m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B = 0.5T．質(zhì)量為m = 0.1kg，電阻為r = 1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好，現(xiàn)用平行于MN的恒力F = 1N向右拉動(dòng)CD，CD受摩擦阻力f恒為0.5N．求

（1）CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？
（2）當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？
（3）當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時(shí)，CD的加速度是多少？
（1）（2）（3）
本題考查帶電粒子在符合場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，在該問(wèn)題中電場(chǎng)力做功，洛倫茲力不做功，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)主要思路是先找圓心后求半徑
（1）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。OQ段為圓周，QP段為拋物線(xiàn)．粒子在Q點(diǎn)時(shí)的速度
大小為，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，方向與x軸正方向成45°角，可得：   

解得：
（2）在粒子從Q運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得
 
解得

水平方向的位移為，
豎直方向的位移為            
可得
由，故粒子在OQ段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
        
（3）在Q點(diǎn)時(shí)，
設(shè)粒子從Q到P所用時(shí)間為t1，在豎直方向上有
粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間為：
則粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間為
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的粒子（重力不計(jì)），從離坐標(biāo)原點(diǎn)為1.5a的 y軸上的P點(diǎn)，以速度大小為v0，方向與y軸正方向成θ=30°射入xoy坐標(biāo)的第一象限，經(jīng)過(guò)一個(gè)在第一象限內(nèi)，邊界形狀為等腰梯形方向與xoy坐標(biāo)面垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，然后沿-x方向經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)0，進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡為虛線(xiàn)所示，該電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向沿-y軸方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直坐標(biāo)面向外。

（1）畫(huà)出最小的等腰梯形所處的位置和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）粒子過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)0后的運(yùn)動(dòng)可分解為x方向和y方向兩分運(yùn)動(dòng)組成，已知y方向分運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；求粒子離x軸最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

空間存在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.下面關(guān)于帶電粒子在其中運(yùn)動(dòng)情況的判斷，正確的是(   )

A.若不計(jì)重力，粒子做勻速運(yùn)動(dòng)
的方向可沿y軸正方向，也可沿y軸負(fù)方向
B.若不計(jì)重力，粒子可沿x軸正方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.若重力不能忽略，粒子不可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D.若重力不能忽略，粒子仍可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 =" 0.40" T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E = 2.0×105 V/m，PQ為板間中線(xiàn)．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 =" 0.25" T。一束帶電量q = 8.0×10-19 C，質(zhì)量m = 8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，不計(jì)重力，沿中線(xiàn)PQ做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.2m）的Q點(diǎn)垂直y軸射向矩形磁場(chǎng)區(qū)，離子通過(guò)x軸時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為60°。則：

（1）離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大？
（2）試討論矩形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里和垂直紙面向外兩種情況下，矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最面積分別為多少？并求出其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)一端拴一個(gè)質(zhì)量為m帶負(fù)電的小球，另一端固定在O點(diǎn)。把小球拉到使細(xì)線(xiàn)水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到細(xì)線(xiàn)與水平成θ=60°的位置B時(shí)速度為零。以下說(shuō)法正確的是  
A．小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是mg=Eq
B．小球重力與電場(chǎng)力的關(guān)系是Eq=mg
C．小球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線(xiàn)拉力為T(mén)=2mg
D．在A處給小球一個(gè)數(shù)值為3mgL的動(dòng)能，就能使小球恰在豎直面內(nèi)做一完整的圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行的、間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌b1b2b3b4、c1c2c3c4分別固定在豎直平面內(nèi)，整個(gè)導(dǎo)軌平滑連接，b2b3、c2c3位于同一水平面(規(guī)定該水平面的重力勢(shì)能為零)，其間有一邊界為b2b3c3c2、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌兩端均連有電阻為R的白熾燈泡。一長(zhǎng)為d的金屬桿PN與兩導(dǎo)軌接觸良好，其質(zhì)量為m、電阻為。若金屬桿從導(dǎo)軌左側(cè)某一位置開(kāi)始以初速度v0滑下，通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，再沿導(dǎo)軌右側(cè)上滑至其初始位置高度一半時(shí)速度恰為零，此后金屬桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。金屬桿第一次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，每個(gè)燈泡產(chǎn)生的熱量為Q，重力加速度為g，除金屬桿和燈泡外其余部分的電阻不計(jì)。求：
(1)金屬桿第一次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中損失的機(jī)械能；
(2)金屬桿初始位置的高度；
(3)金屬桿第一次剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)加速度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一放射源，它向xOy平面內(nèi)的x軸下方各個(gè)方向發(fā)射速度大小都是v0的粒子，粒子的質(zhì)量為m、電量為q；在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y≥d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，ab為一塊很大的平面感光板，在磁場(chǎng)內(nèi)平行于x軸放置，如圖所示。測(cè)得進(jìn)入磁場(chǎng)的a粒子的速率均為2v0，觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無(wú)粒子打到ab板上。（粒子的重力忽略不計(jì)）
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大��；
(2)求感光板到x軸的距離；
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí)所有粒子均能打到板上？并求出此時(shí)ab板上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在MN、PQ間同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向垂直紙面水平向外，電場(chǎng)在圖中沒(méi)有標(biāo)出。一帶電小球從a 點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，并在豎直面內(nèi)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，則小球
A．一定帶正電
B．受到電場(chǎng)力的方向一定水平向右
C．從a到b過(guò)程，克服電場(chǎng)力做功
D．從a到b過(guò)程中可能做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）真空中有一固定的點(diǎn)電荷B，將一帶電小球A（可看成質(zhì)點(diǎn)）從B的正上方距電荷B為L(zhǎng)處無(wú)初速釋放時(shí)，小球A的加速度大小為，方向豎直向下。求：當(dāng)小球A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的加速度多大？球A在向電荷B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，與B相距多遠(yuǎn)時(shí)速度最大？

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