【題目】如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（上、下及左側(cè)無(wú)邊界）．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，以水平初速度沿PQ向右做直線運(yùn)動(dòng)，Q位于MN上，若小球剛經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)（t=0），在電場(chǎng)所在空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間做周期性變化、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得小球再次通過(guò)D點(diǎn)時(shí)與PQ連線成90°角，已知D、Q間的距離為2L，小于小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，忽略磁場(chǎng)變化造成的影響，重力加速度為g。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）與的比值；

（3）小球過(guò)D點(diǎn)后做周期性運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí)，求出此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及運(yùn)動(dòng)的最大周期。

【答案】（1），豎直向上；（2）3π:2；（3），

【解析】

（1）不加磁場(chǎng)時(shí)，小球沿直線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，有

qE=mg

解得

E=

電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向上。

（2）小球能再次通過(guò)D點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示

設(shè)半徑為r，做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則

， ，

解得

（3）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)周期最大時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與MN相切，如下圖所示

由幾何關(guān)系得2R=2L由牛頓第二定律得

解得

B0=

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】如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器的裝置示意圖,其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管,上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口C處切線水平,AB管內(nèi)有原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。在彈簧上端放置一粒質(zhì)量為m的魚餌,解除鎖定后彈簧可將魚餌彈射出去。投餌時(shí),每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為6mgR(g為重力加速度)。不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失,求:

(1)魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1。

(2)魚餌到達(dá)管口C時(shí)對(duì)管子的作用力大小和方向。

(3)已知地面比水面高出1.5R,若豎直細(xì)管的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié),圓弧彎道管BC可隨豎直細(xì)管一起升降。求魚餌到達(dá)水面的落點(diǎn)與AB所在豎直線OO'之間的最大距離Lmax。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R=0.4m半圓形絕緣光滑軌道BC與水平絕緣軌道AB在B點(diǎn)平滑連接，軌道AB上方有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1.0×104N/C，方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=+1.0×10-4C的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，若帶電體恰好可以沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并在離開C點(diǎn)后，落回到水平面上的D點(diǎn)（圖中未畫出），重力加速度g=10m/s2。求：

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

(2)帶電體落回到水平面上的D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某點(diǎn)電荷和金屬圓環(huán)間的電場(chǎng)線分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

B.若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)法判斷

D.若將一正試探電荷從d點(diǎn)由靜止釋放，電荷將沿著電場(chǎng)線由d運(yùn)動(dòng)到c

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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的物體A放在質(zhì)量為M、傾角為的斜面B上，斜面B置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物體A，使其沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，斜面B始終靜止不動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.斜面B相對(duì)地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B.地面對(duì)斜面B的靜摩擦力大小為

C.地面對(duì)斜面B的支持力大小為D.斜面B與物體A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某一傳送裝置，與水平面夾角為37°，傳送帶以4m/s的速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。某時(shí)刻在傳送帶頂端A處無(wú)初速度的放上一質(zhì)量為1kg的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶上端A與下端B距離為3.5m，煤塊從A到B的過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（　　）

A. 煤塊的機(jī)械能增加3J

B. 煤塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為1J

C. 煤塊在傳送帶上留下的劃痕為1m

D. 煤塊對(duì)皮帶做的功等于皮帶對(duì)煤塊做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列是日常生活中的熱現(xiàn)象的一些說(shuō)法，正確的是（　�。�

A.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)

B.教室內(nèi)看到透過(guò)窗子的“陽(yáng)光柱”里粉塵顆粒雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)

C.空調(diào)既能制熱也能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性

D.恒溫水池中一個(gè)氣泡緩慢上升，則氣泡將吸熱

E.絕對(duì)濕度相同，溫度越低相對(duì)濕度越大，感覺越潮濕

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=2.0kg的長(zhǎng)木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小物塊A。給A和B以大小均為3.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，A始終沒有滑離B板。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. A，B共速時(shí)的速度大小為1m/s

B. 在小物塊A做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，木板B速度大小可能是2m/s

C. 從A開始運(yùn)動(dòng)到A，B共速的過(guò)程中，木板B對(duì)小物塊A的水平?jīng)_量大小為2N·s

D. 從A開始運(yùn)動(dòng)到A，B共速的過(guò)程中，小物塊A對(duì)木板B的水平?jīng)_量方向向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一截面積為的導(dǎo)熱氣缸，氣缸內(nèi)部有一固定支架AB，支架上方有一放氣孔，支架到氣缸底部距離為，活塞置于支架上，開始時(shí)氣缸內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，當(dāng)外界溫度緩慢上升至303K時(shí)，活塞恰好被整體頂起，氣體由放氣孔放出少許，活塞有回到支架處，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減為，氣體溫度保持303K不變，整個(gè)過(guò)程中封閉氣體均視為理想氣體，已知外界大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦。求：

(i)活塞的質(zhì)量

(ii)活塞被頂起過(guò)程中放出氣體的體積

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