【題目】如圖甲所示，邊長(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD在豎直平面內(nèi)，CD與水平面平行。其區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圈中未畫(huà)出），磁場(chǎng)和電場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，一比荷的帶正電粒子在時(shí)刻在CD中點(diǎn)處由靜止釋放（不計(jì)粒子重力，ABCD邊緣有電場(chǎng)、磁場(chǎng)）

(1)時(shí)，粒子的位移大小和速度大��；

(2)若，求粒子離開(kāi)正方形區(qū)域ABCD所需時(shí)間t；

(3)若使粒子做周期性運(yùn)動(dòng)，則在[0，]的范圍內(nèi)，k的取值應(yīng)為多少，并求出粒子的運(yùn)動(dòng)周期T。

【答案】(1)，1 m；(2)；(3)，

【解析】

(1)粒子在10-4 s的位移和速度分別為

(2)此時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和半徑分別為

因，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示，又初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)相同時(shí)間內(nèi)的位移比

粒子經(jīng)2次加速后恰飛出正方形區(qū)域，因此

(3)根據(jù)對(duì)稱特點(diǎn)，可知

粒子轉(zhuǎn)過(guò)四分之三周期后做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系。

（1）由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離s = 24 cm，由圖中游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d = ________cm。該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間Δt1和遮光條通過(guò)光電門2的時(shí)間Δt2，則滑塊的加速度的表達(dá)式a = ________（以上表達(dá)式均用字母表示）；

（2）在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實(shí)驗(yàn)，得到下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出相應(yīng)圖象______________。

m/g

250

300

350

400

500

800

a/(m·s－2)

2.02

1.65

1.33

1.25

1.00

0.63

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將原長(zhǎng)10cm的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛．當(dāng)下端掛200g的鉤碼對(duì)，彈簧的長(zhǎng)度為12cm，則此彈簧的勁度系數(shù)為（g取10m/s2）

A. 1N/mB. 10N/mC. 100N/mD. 1000N/m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”圖中A、B為兩個(gè)光電門（連接光電計(jì)時(shí)器），C為固定在木槽上的遮光條實(shí)驗(yàn)前（不掛鉤碼）左右移動(dòng)小木塊使木槽能夠在長(zhǎng)木板上勻速運(yùn)動(dòng)。遮光條C的寬度為d，兩光電門A、B間的距離為x，木槽通過(guò)A、B兩個(gè)光電門的速度等于遮光條的寬度除以遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)木槽每次都從同一位置由靜止釋放研究對(duì)象為木槽（包括內(nèi)部的砝碼）及鉤碼組成的系統(tǒng)。

(1)通過(guò)光電計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)A、B兩個(gè)光電門的時(shí)間分別是tA、tB則木槽的加速度是______（用測(cè)量的符號(hào)表示）；

(2)保持懸掛鉤碼的質(zhì)量m不變，增加或減少槽內(nèi)的砝碼測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的加速度，為了能直觀反映在合外力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)作出a與______關(guān)系圖像（M表示槽及槽內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，m不能比M小很多）；

A. M

B. m

C.

D.

(3)為了精確測(cè)量木槽運(yùn)動(dòng)的加速度，某同學(xué)固定光電門B移動(dòng)光電門A，然后多次從同一位置釋放木槽，測(cè)出遮光條每次經(jīng)過(guò)光電門A的時(shí)間tA和tB兩光電門間的距離x，此同學(xué)作出的圖像應(yīng)為圖中的______，所作圖像斜率的絕對(duì)值為k則木槽的加速度a=______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為＋q的帶電粒子，以不同的初速度兩次從O點(diǎn)垂直于磁感線和磁場(chǎng)邊界向上射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在洛倫茲力作用下分別從M、N兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)，測(cè)得OM：ON＝3：4，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )

A.兩次帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷的時(shí)間之比為3：4

B.兩次帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程長(zhǎng)度之比為3：4

C.兩次帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力大小之比為3：4

D.兩次帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力大小之比為4：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c、d、e代表電場(chǎng)中的五個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中φc = 0。實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，R點(diǎn)恰好在等勢(shì)面c上，據(jù)此可知（　�。�

A.a、b、c、d、e五個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高

B.P、R、Q三點(diǎn)中，該質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)的電勢(shì)能最小

C.該質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小

D.該質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)受力方向豎直向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，假設(shè)一根10cm長(zhǎng)的梭鏢以接近光速穿過(guò)一根10cm長(zhǎng)靜止的管子，它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的。以下敘述中最好地描述了梭鏢穿過(guò)管子情況的是(　　)

A.靜止的觀察者看到梭鏢收縮變短，因此在某個(gè)位置，管子能完全遮住梭鏢

B.靜止的觀察者看到梭鏢變長(zhǎng)，因此在某個(gè)位置，梭鏢從管子的兩端伸出來(lái)

C.靜止的觀察者看到兩者的收縮量相等，因此在某個(gè)位置，管子仍恰好遮住梭鏢

D.如果梭鏢和管子都以光速c相向運(yùn)動(dòng)，則二者的相對(duì)速度是2c

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2kg的小球A用長(zhǎng)為0.5m的細(xì)線懸掛在豎直墻壁上的O點(diǎn)，球與墻壁之間水平夾著一根勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧，平衡時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為37°，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列判斷正確的是（　　）

A.小球A處于失重狀態(tài)

B.細(xì)線上的拉力大小為25N

C.彈簧的原長(zhǎng)為0.45m

D.若細(xì)線突然斷開(kāi)，則細(xì)線斷開(kāi)瞬間小球的加速度大小為10m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A一端靠著處于自然長(zhǎng)度的輕彈簧，現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)水平恒力F，在彈簧被壓縮到最短的這一過(guò)程中（ ）

A. 物體A一直做減速運(yùn)動(dòng)

B. 壓縮到最短時(shí)，物體A的加速度為零

C. 物體A的加速度先減小后增大，速度先增大后減小

D. 當(dāng)物體A的速度最大時(shí)，加速度為零

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