【題目】如圖所示，坐杯系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在第四象限的空間內(nèi)有與y軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未未知)；在第三象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)和垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未未知)。一帶正電的粒子從y軸上的P(0，h)點(diǎn)，以初速度v0向右平拋，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從x軸上的a(2h，0)點(diǎn)進(jìn)人第四象限，通過(guò)第四象限后從y軸上的b點(diǎn)進(jìn)入第三象限，且速度與y軸正方向成45°角，粒子恰好能在第三象限做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)x軸上的c點(diǎn)離開(kāi)第三象限。已知粒子在第四象限的電場(chǎng)力與重力大小相等，空氣阻力忽略不計(jì)。求：

(1)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

(2)第四象限中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1與第三象限中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比；

(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

【答案】（1） ，方向指向第四象限與x軸正方向成45°；（2）2 ；（3）

【解析】

（1）粒子在第一象限內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列出水平和豎直方向的方程求解粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

（2）由于粒子在第四象限的電場(chǎng)力與重力大小相等，所以粒子在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子在第三象限的直線運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)；列出平衡方程，聯(lián)立可求解第四象限中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1與第三象限中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比；

（3）根據(jù)第三象限的勻速直線運(yùn)動(dòng)和第四象限的圓周運(yùn)動(dòng)求解總時(shí)間；

（1）粒子在第一象限內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)a點(diǎn)時(shí)豎直向下的分速度vy=gt1

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：2h=v0t1 h=gt12

解得vy=v0 ， g= ，

所以帶電粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)的速度大小

方向指向第四象限與x軸正方向成450角；

（2）由于粒子在第四象限的電場(chǎng)力與重力大小相等，所以粒子在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r；根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子恰好做半個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以r=h，

根據(jù)洛倫茲力提供向心力，即qvB1=m

粒子在第三象限的直線運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，由受力平衡可知：qvB2=mg

解得

（3）粒子在第四象限的時(shí)間

粒子在第三象限的時(shí)間

粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間：

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，輕彈簧上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，系統(tǒng)靜止時(shí)小球的位置為O1.將小球向下拉到O2位置（在彈性限度內(nèi)），從靜止放開(kāi)，小球在O2、O3之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。則在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中

A. 經(jīng)過(guò)O1位置時(shí)，速度最大

B. 經(jīng)過(guò)O1位置時(shí)，加速度最大

C. 經(jīng)過(guò)O1位置時(shí)，彈簧彈力最大

D. 經(jīng)過(guò)O3位置時(shí)，彈簧彈力方向一定向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】從斜面上A點(diǎn)分別以v0、2v0的初速度先后水平拋出兩個(gè)相同的小球，結(jié)果小球分別落在了斜面上的B點(diǎn)和C點(diǎn)，A、B間的距離為s1，B、C間的距離為s2，小球剛要落到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P1，剛要落到C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P2，不計(jì)空氣阻力，則下列關(guān)系正確的是（ ）

A. s1︰s2=1︰2 B. s1︰s2=1︰4 C. P1︰P2=1︰2 D. P1︰P2=1︰4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖是通過(guò)變壓器降壓給用戶供電的示意圖。負(fù)載變化時(shí)變壓器輸入電壓基本保持不變。輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，開(kāi)關(guān)S閉合后，相當(dāng)于接入電路中工作的用電器增加。如果變壓器上的能量損失可以忽略，則開(kāi)關(guān)S閉合后，以下說(shuō)法正確的是

A. 電表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值不變

B. 電表A1示數(shù)不變，A2示數(shù)增大

C. 輸電線的電阻R0消耗的功率增大

D. 流過(guò)電阻R1的電流減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為110Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

電源E：電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

電流表A1：量程0~15mA，內(nèi)阻為100Ω；

電流表A2：量程0~0.6A，內(nèi)阻約為03Ω；

電壓表V1：量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；

電壓表V2：量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ；

滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0~10Ω；

定值電阻R1：阻值為10Ω；

定值電阻R2：阻值為100Ω

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。

(1)在實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量R的阻值，電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選___________。(填字母代號(hào))

(2)在圖甲虛線框中畫出完整測(cè)量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)_______。

(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，當(dāng)電壓表的的示數(shù)為2.60V時(shí)，電流表的指針?biāo)缚潭热鐖D乙所示，可讀出電流表的示數(shù)是___________mA，則待測(cè)電阻R的阻值為___________Ω。

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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的導(dǎo)熱氣缸倒置在帶有開(kāi)口的平臺(tái)上，缸內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的活塞A和B，活塞用輕杄相連，開(kāi)始整個(gè)裝置靜止，且缸內(nèi)氣體溫度為T0，氣缸內(nèi)底離平臺(tái)高度為h，活塞A離平臺(tái)高度為、活塞B離平臺(tái)的高度為�，F(xiàn)給缸內(nèi)氣體緩慢加熱，活塞在缸內(nèi)移動(dòng)過(guò)程中始終與缸內(nèi)壁緊密接觸且無(wú)摩擦，活塞橫截面積為S，不計(jì)活塞厚度，設(shè)重力加速度為g，大氣壓P0。求：

(I)當(dāng)活塞B剛好要與平臺(tái)接觸時(shí)氣體的溫度多高?

(II)當(dāng)氣缸剛好要離開(kāi)平臺(tái)時(shí)，氣體的溫度為多高?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑絕緣軌道由水平段AB和半徑為r的半圓環(huán)段BCD平滑相切而成，過(guò)圓環(huán)直徑BOD的虛線左側(cè)存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)將一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小滑塊，從水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)到半圓環(huán)上B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于滑塊重力的7倍，且滑塊離開(kāi)半圓環(huán)后不經(jīng)任何碰撞回到了B點(diǎn)。關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 滑塊不能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D

B. 滑塊兩次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度相同

C. 在虛線左側(cè)，滑塊到達(dá)距水平軌道高為 的位置時(shí)，電場(chǎng)力的瞬時(shí)功率為零

D. P到B點(diǎn)的距離為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)量小滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中擋板可固定在桌面上，輕彈簧左端與擋板相連，圖中桌面高為h，O1、O2、A、B、C點(diǎn)在同一水平直線上．已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計(jì)．

實(shí)驗(yàn)過(guò)程一：擋板固定在O1點(diǎn)，推動(dòng)滑塊壓縮彈簧，滑塊移到A處，測(cè)量O1A的距離，如圖甲所示．滑塊由靜止釋放，落在水平面上的P點(diǎn)，測(cè)出P點(diǎn)到桌面右端的水平距離為x1．

實(shí)驗(yàn)過(guò)程二：將擋板的固定點(diǎn)移到距O1點(diǎn)距離為d的O2點(diǎn)，如圖乙所示，推動(dòng)滑塊壓縮彈簧，滑塊移到C處，使O2C的距離與O1A的距離相等．滑塊由靜止釋放，落在水平面上的Q點(diǎn)，測(cè)出Q點(diǎn)到桌面右端的水平距離為x2．

（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的 ．

A．必須測(cè)出小滑塊的質(zhì)量 B．必須測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)

C．彈簧的壓縮量不能太小 D．必須測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)

（2）寫出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ= ．（用題中所給物理量的符號(hào)表示）

（3）小紅在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程二時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑塊未能滑出桌面．為了測(cè)量小滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是 ．

（4）某同學(xué)認(rèn)為，不測(cè)量桌面高度，改用秒表測(cè)出小滑塊從飛離桌面到落地的時(shí)間，也可測(cè)出小滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．此實(shí)驗(yàn)方案 ．（選填“可行”或“不可行”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在同一水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、M'N'與均處于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接，半圓軌道半徑均為r=0.5m，導(dǎo)軌間距L=1m，水平導(dǎo)軌左端MM'接有R=2Ω的定值電阻，水平軌道的ANN'A'區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾?/span>d=1m。一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為R0=0.5Ω、長(zhǎng)度為L=1m的導(dǎo)體棒ab放置在水平導(dǎo)軌上距磁場(chǎng)左邊界s處，在與導(dǎo)體棒垂直、大小為2N的水平恒力F的作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)至NN'時(shí)撤去F，結(jié)果導(dǎo)體棒ab恰好能運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道的最高點(diǎn)PP'。已知重力加速度g取10m/s2，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。

（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及s的大小；

（2）若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到AA'時(shí)撤去拉力，試判斷導(dǎo)體棒能不能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道上。如果不能，說(shuō)明理由；如果能，試再判斷導(dǎo)體棒沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)不會(huì)脫離軌道。

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