（15）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強(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，Y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動，且已知L = (重力不計)，試求：使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d 應(yīng)滿足的條件．

 

d ＜

解析:帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動的加速度為a．由牛頓運(yùn)動定律得:qE = ma設(shè)粒子出電場、入磁場時速度的大小為v，此時在Y軸方向的分速度為vy，粒子在電場中運(yùn)動的時間為t．

則有:vy=at     l=v0t

解得:，vy= v0    v=  （４分）

   設(shè)v的方向與y軸夾角為θ,則有cosθ=      得θ=450.（4分）

   粒子進(jìn)入磁場后在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動，如圖所示，

則有:qvB =          可得： R=     （4分）

要使粒子穿越磁場區(qū)域，磁場的寬度應(yīng)滿足的條件d＜R(1+cosθ) 

結(jié)合已知條件解以上各式可得: d ＜ （３分）

 

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，且沿x軸方向的電勢?與坐標(biāo)值x的關(guān)系可用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(diǎn)（0.15，3）的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P（可視作質(zhì)點(diǎn)），從x=0.10m處無初速釋放，其與水平面的動摩擦因素為0.02．則下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

(15分) 如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xoy，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E=2N/C．在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、場強(qiáng)大小也為E的勻強(qiáng)電場，并在y>h=0.4m的區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點(diǎn)得到一初速度，恰好能沿PO作直線運(yùn)動（PO與x軸負(fù)方向的夾角為θ=45O），并從原點(diǎn)O進(jìn)入第一象限．已知重力加速度g=10m/s2，問：

（1）油滴的電性；

（2）油滴在P點(diǎn)得到的初速度大��；

（3）油滴在第一象限運(yùn)動的時間和離開第一象限處的坐標(biāo)值。

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 15某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在平板斜面上的運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動，重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個打點(diǎn)間隔取一個計數(shù)點(diǎn)，如下圖中0、1、2……6點(diǎn)所示。

c．測量1、2、3……6計數(shù)點(diǎn)到0計數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S1、S2、S3……S6。

d．通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動。

e．分別計算出S1、S2、S3……S6與對應(yīng)時間的比值。

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出—t圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：

①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有              。（填選項(xiàng)代號）

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源 

C．刻度尺     D．秒表

E．天平      F．重錘

②將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點(diǎn)對齊，0、1、2、5計數(shù)點(diǎn)所在位置如圖所示，則S2＝        cm，S5＝         cm。

③該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出—t圖。

④請根據(jù)—t圖線判斷，在打0計數(shù)點(diǎn)時，小車的速度v0＝       m/s；它在斜面上運(yùn)動的加速度a＝       m/s2。（結(jié)果需保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（13分） 在2008年北京殘奧會開幕式上，運(yùn)動員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動員堅韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神．為了探求上升過程中運(yùn)動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化．一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動員拉住，如圖所示．

設(shè)運(yùn)動員質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2，當(dāng)運(yùn)動員與吊椅一起以a＝1 m/s2的加速度上升時，試求：

(1)運(yùn)動員豎直向下拉繩的力；

(2)運(yùn)動員對吊椅的壓力．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

 (2013·合肥模擬)(15分)如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0=4 m/s，不計空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g=10 m/s2)求：

(1)小球在M點(diǎn)的速度v1;

(2)在圖中定性畫出小球的運(yùn)動軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時的位置N；

(3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大小。

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同步練習(xí)冊答案