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【題目】某空間存在一豎直向下的勻強電場和圓形區(qū)域的勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,如圖所示.一質量為m,帶電量為+q的粒子,從P點以水平速度v0射入電場中,然后從M點射入磁場,從N點射出磁場.已知,帶電粒子從M點射入磁場時,速度與豎直方向成30°角,弧MN是圓周長的 ,粒子重力不計.求:

(1)電場強度E的大。
(2)圓形區(qū)域的半徑R.
(3)帶電粒子從P點到N點,所經歷的時間t.

【答案】
(1)解:在電場中,粒子經過M點時的速度大小 v= =2v0

豎直分速度 vy=v0cot30°=

由h= ,a=

E=

答:電場強度E的大小是


(2)粒子進入磁場后由洛倫茲力充當向心力做勻速圓周運動,設軌跡半徑為r.

由牛頓第二定律得:qvB=m ,r= =

根據幾何關系得:R=rtan30°=

答:圓形區(qū)域的半徑R是


(3)在電場中,由h= 得 t1= ;

在磁場中,運動時間 t2= T= × =

故帶電粒子從P點到N點,所經歷的時間 t=t1+t2= +

答:帶電粒子從P點到N點,所經歷的時間t是 +


【解析】(1)根據類平拋運動規(guī)律 ,利用帶電粒子從M點射入磁場時,速度與豎直方向成30°角,求出豎直分速度,進而求出豎直方向的加速度,電場力提供加速度,再利用電場強度公式求出電場強度。
(2)高中物理求解帶電粒子在電場中的圓周運動,一定會借助幾何關系,第一步先畫出運動軌跡,然后確定圓心,結合帶電粒子在勻強電場半徑公式最后借助幾何關系求出半徑。
(3)帶電粒子從P點到N點,運動一共分成兩段,在電場中的運動利用勻速直線運動公式可以求解,在磁場中,運動時間根據帶電粒子運動時間公式求解。
【考點精析】利用洛倫茲力對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】醫(yī)生做某些特殊手術時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度.電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構成,磁極間的磁場是均勻的.使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示.由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動,電極a、b之間會有微小電勢差.在達到平衡時,血管內部的電場可看作是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零.在某次監(jiān)測中,兩觸點的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160 V,磁感應強度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負為(  )

A.1.3 m/s,a正、b負
B.2.7 m/s,a正、b負
C.1.3 m/s,a負、b正
D.2.7 m/s,a負、b正

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【題目】在如圖所示的電路中,燈泡L的電阻大于電源的內阻r,閉合電鍵S,將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后,下列結論正確的是

A燈泡L變亮

B電源的輸出功率先變大后變小

C電容器C上的電荷量減少

D電壓表讀數的變化量與電流表讀數的變化量之比恒定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的傳送帶以恒定速率逆時針運行,將一物體輕輕放在傳送帶頂端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段物體與傳送帶相對靜止,勻速運動到達傳送帶底端。下列說法正確的是( )

A. 第一階段摩擦力對物體做正功,第二階段摩擦力對物體做負功

B. 第一階段摩擦力對物體做的功大于第一階段物體動能的增加量

C. 第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加量

D. 全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱等于從頂端到底端全過程機械能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】學校實驗室購買了一捆標稱長度為100m的銅導線,某同學想通過實驗測定其實際長度,該同學首先測得導線橫截面積為10,查得銅的電阻率為17,再利用圖甲所示電路測出銅導線的電阻,從而確定導線的實際長度。

可供使用的器材有:

電流表:量程06A,內阻約0

電壓表:量程3V,內阻約為9kΩ

滑動變阻器:最大阻值5Ω

滑動變阻器:最大阻值20Ω

定值電阻:

電源:電動勢6V,內阻可不計,開關、導線若干。

回答下列問題:

1實驗中滑動變阻器應選______選填“”或“,閉合開關S前應將滑片移至_____選填“a”或“b”端。

2在實物圖丙中,已正確連接了部分導線,請根據圖甲電路完成剩余部分的連接。

3調節(jié)滑動變阻器,當電流表的讀數為050A,電壓表示數如圖乙所示,其讀數為________V。

4根據電路圖用公式,可求得導線實際長度為_________。

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【題目】如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內固定著一個傾角為60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB可繞轉軸O在豎直平面內轉動,F將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間,擋板與水平面的夾角θ=60°。下列說法正確的是

A. 若保持擋板不動,則球對斜面的壓力大小為

B. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉動60°,則球對斜面的壓力逐漸增大

C. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉動60°,則球對擋板的壓力逐漸減小

D. 若保持擋板不動,使小車水平向右做勻加速直線運動,則球對擋板的壓力可能為零

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【題目】一個物體做自由落體運動,如圖所示的四幅圖中表示其v﹣t圖象正確的是( 。
A.
B.
C.
D.

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【題目】如圖所示的是M、N兩個物體做直線運動的位移﹣﹣時間圖象,由圖可知不正確的是( 。

A.M物體做勻速直線運動
B.N物體做曲線運動
C.t0秒內M、N兩物體的位移相等
D.t0秒內M、N兩物體的路程相等

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A. A、B加速度相等時,系統的機械能最大

B. AB加速度相等時,A、B的速度差最大

C. A、B的速度相等時,A的速度達到最大

D. A、B的速度相等時,彈簧的彈性勢能最大

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