(9分)如圖所示，在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場方向的平面）做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動，重力加速度為g。
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向。
（2）若某時刻微粒在場中運(yùn)動到P點(diǎn)時，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動的半徑。求該微粒運(yùn)動到最高點(diǎn)時與水平地面間的距離。
（3）當(dāng)帶電微粒運(yùn)動至最高點(diǎn)時，將電場強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉淼?/2（不計(jì)電場變化對原磁場的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛�，求帶電微粒落至地面時的速度大小。
（1）（E=mg/q（2）（3）

試題分析：（1）由于帶電微�？梢栽陔妶�、磁場和重力場共存的區(qū)域內(nèi)沿豎直平面做勻速圓周運(yùn)動，表明帶電微粒所受的電場力和重力大小相等、方向相反。
因此電場強(qiáng)度的方向豎直向上 ……………………………………………… 1分
設(shè)電場強(qiáng)度為E，則有mg=qE，即E=mg/q……………………………… 2分
（2）設(shè)帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律和洛侖茲力公式有 qvB=mv2/R， 解得R=……………………………………2分
依題意可畫出帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動的軌跡，由如圖所示的幾何關(guān)系可知，該微粒運(yùn)動最高點(diǎn)與水平地面間的距離


hm==  ……………………………………………………1分
（3）將電場強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824151503932338.png" style="vertical-align:middle;" />，則電場力變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824151503932338.png" style="vertical-align:middle;" />，即F電=mg
帶電微粒運(yùn)動過程中，洛侖茲力不做功，所以在它從最高點(diǎn)運(yùn)動至地面的過程中，只有重力和電場力做功。設(shè)帶電微粒落地時的速度大小為vt，
根據(jù)動能定理有 mghm-F電hm=mvt2-mv2…………………2分
解得：vt=  ………………………………………………1分
點(diǎn)評：做此類問題需要先畫出粒子的運(yùn)動軌跡，結(jié)合幾何知識，求出半徑關(guān)系
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場，電場和磁場的范圍足夠大，電場強(qiáng)度的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，選定磁場垂直紙面向里為正方向，在時刻，一質(zhì)量，帶電荷量的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度是擋板MN上一點(diǎn)，直線與擋板MN垂直，取。求：

⑴微粒下一次經(jīng)過直線時到O點(diǎn)的距離。
⑵微粒在運(yùn)動過程中離開直線的最大距離。
⑶水平移動擋板，使微粒能垂直射到擋板上，擋板與O點(diǎn)間距離應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在一根足夠長的豎直絕緣桿上，套著一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ．場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向如圖所示，小球由靜止開始下落。小球開始下落時的加速度為           ，小球運(yùn)動的最大加速度為           ， 小球運(yùn)動的最大速度為           。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一帶電液滴從靜止開始自a沿曲線acb運(yùn)動到b點(diǎn)時，速度為零，c是軌跡的最低點(diǎn)。以下說法中正確的是 (　　)
A．液滴帶負(fù)電
B．液滴在C點(diǎn)動能最大
C．液滴運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
D．液滴在C點(diǎn)機(jī)械能最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，有一傾角為θ，足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，電場方向豎直向上。有一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端，這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱�，如圖所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)成豎直向下。

求：
（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？
（2）所用時間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體ab質(zhì)量是0.2kg，電阻是0.1，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直框架向上，現(xiàn)用1N的外力F由靜止拉動ab桿，當(dāng)ab的速度達(dá)到1m/s時，

（1）求此時刻ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大��；
（2）求此時刻ab桿的加速度的大��；
（3）ab桿所能達(dá)到的最大速度是多少。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示,A為粒子加速器,加速電壓為U1;M為速度選擇器,兩板間有相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,兩板間距離為d;N為偏轉(zhuǎn)分離器,內(nèi)部有與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子由靜止經(jīng)加速器加速后,恰能通過速度選擇器,進(jìn)入分離器后做圓周運(yùn)動,并打到感光板P上.不計(jì)重力,求:

(1)粒子經(jīng)粒子加速器A加速后的速度v的大小及速度選擇器M兩板間的電壓U2.
(2)粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R.
(3)某同學(xué)提出在其他條件不變的情況下,只減小加速電壓U1,就可以使粒子在偏轉(zhuǎn)分離器N的磁場中做圓周運(yùn)動的半徑減小.試分析他的說法是否正確.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）電荷量為q=1×10－4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E與時間t的關(guān)系及物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：（1）物塊的質(zhì)量m以及物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)；（2）物塊運(yùn)動2s過程中，其電勢能的改變量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運(yùn)動一段時間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，過y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場。已知OP=h，不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大�。�
（2）勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大小；
（3）粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間。

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