【題目】如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個以點（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點以速度沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°，此時在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向外為磁場正方向，最后電子運動一段時間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場時的速度方向相同（與x軸夾角也為30°），（不考慮磁場變化產(chǎn)生的其他影響），求：

（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時的速度大��；

（2）區(qū)域內(nèi)勻強電場強度E的大��；

（3）寫出圓心磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度的大小，磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）電子在電場中作類平拋運動，射出電場時，如圖1所示．

由速度關(guān)系： 解得

（2）由速度關(guān)系得

在豎直方向

解得

（3）在磁場變化的半個周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，根據(jù)幾何知識，在磁場變化的半個周期內(nèi)，粒子在x軸方向上的位移恰好等于R．粒子到達(dá)N點而且速度符合要求的空間條件是：

電子在磁場作圓周運動的軌道半徑，解得

若粒子在磁場變化的半個周期恰好轉(zhuǎn)過圓周，同時MN間運動時間是磁場變化周期的整數(shù)倍時，可使粒子到達(dá)N點并且速度滿足題設(shè)要求．應(yīng)滿足的時間條件： ，而

T的表達(dá)式得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平平臺上有一質(zhì)量m=0.1kg的小球壓縮輕質(zhì)彈簧（小球與彈簧不栓連）至A點，平臺的B端連接半徑為R=0.2m，內(nèi)壁光滑的二分之一細(xì)圓管BC，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑，小球可視為質(zhì)點，B點和C點都與水平面相切。在地面的D點安裝了一個可變傾角的足夠長斜面DE，已知地面CD長為，且小球與地面之間的動摩擦因數(shù) ，小球與可動斜面DE間的動摩擦因數(shù) ，現(xiàn)釋放小球，小球彈出后進(jìn)入細(xì)圓管，運動到C點時速度大小為， ，求：

（1）小球經(jīng)過C點時對管壁的作用力；

（2）當(dāng)斜面EF與地面的夾角（在0~90°范圍內(nèi)）為何值時，小球沿斜面上滑的長度最短并求出這個最短長度（小球經(jīng)過D點時速度大小不變）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國物理學(xué)家密立根通過如圖所示的實驗裝置，最先測出了電子的電荷量，被稱為密立根油滴實驗。兩塊水平放置的金屬板A、B分別與電源的正負(fù)極相連接，板間產(chǎn)生勻強電場，方向豎直向下，圖中油滴由于帶負(fù)電懸浮在兩板間保持靜止。

（1）若要測出該油滴的電荷量，需要測出的物理量有__________。

A．油滴質(zhì)量m B．兩板間的電壓U C．兩板間的距離d D．兩板的長度L

（2）用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=________（已知重力加速度為g）

（3）在進(jìn)行了幾百次的測量以后，密立根發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量雖不同，但都是某個最小電荷量的整數(shù)倍，這個最小電荷量被認(rèn)為是元電荷，其值為e =__________C。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】P、Q為豎直放置的平行金屬板，將如圖所示電壓U加在兩板上，且U為正時P板電勢高。一質(zhì)量m=6.4×10-13kg，電量q=3.2×10-10C的帶正電粒子從t1=0.2×10-2s時刻開始由靜止從P板向Q板運動。已知PQ兩板間距L=1.0m，則粒子由P板出發(fā)后，將以多大的動能撞擊Q板。（粒子重力不計）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌的電阻可忽略，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.2Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．整套裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下．自圖示位置起，桿ab受到大小為F=0.5v+2（式中v為桿ab運動的速度，力F的單位為N）、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運動，測得通過電阻R的電流隨時間均勻增大．g取10m/s2，sin37°=0.6．

（1）求電阻的阻值R；

（2）金屬桿ab自靜止開始下滑，通過位移x=1m時電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q1=0.8J，求所需的時間t和該過程中拉力F做的功WF。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，不可伸長的輕繩AO和BO下端共同系一個物體P，且繩長AO>BO，AB兩端點在同一水平線上，開始時兩繩剛好繃直，細(xì)繩AO、BO的拉力分別設(shè)為，現(xiàn)保持A、B端點在同一水平線上，在A、B緩慢向兩側(cè)遠(yuǎn)離的過程中，關(guān)于兩繩拉力的大小隨A、B間距離的變化情況是

A. 隨距離的增大而一直增大

B. 隨距離的增大而一直減小

C. 隨距離的增大而一直增大

D. 隨距離的增大先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國的動車技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，“高鐵出海”將在我國“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想中占據(jù)重要一席。所謂的動車組，就是把帶動力的動力車與非動力車按照預(yù)定的參數(shù)組合在一起．廈門一中興趣小組在模擬實驗中用4節(jié)小動車和4節(jié)小拖車組成動車組，總質(zhì)量為m=2kg，每節(jié)動車可以提供=3W的額定功率，開始時動車組先以恒定加速度啟動做勻加速直線運動，達(dá)到額定功率后保持功率不變再做變加速直線運動，直至動車組達(dá)到最大速度=6m/s并開始勻速行駛，行駛過程中所受阻力恒定，求：

（1）動車組所受阻力大小和勻加速運動的時間；

（2）動車組變加速運動過程中的時間為10s，求變加速運動的位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小船橫渡一條兩岸平行的河流，水流速度與河岸平行，船本身提供的速度(即靜水速度)大小不變、船頭始終垂直指向河岸，小船的運動軌跡如圖虛線所示．則小船在此過程中

A. 做勻變速曲線運動

B. 一定受到了合力作用

C. 越接近河岸，水流速度越大

D. 渡河的時間隨水流速度變化而改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為閉合電路電源的輸出功率隨電流變化的圖象，由此圖象可以判斷

A. 電源的內(nèi)耗功率最大為9 W

B. 電源的效率最大為50%

C. 輸出功率最大時，外電路的總電阻為4 Ω

D. 電源的電動勢為12 V

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同步練習(xí)冊答案