【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立直角坐標(biāo)系xOy，y軸豎直向上，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的微粒從x軸上的M點(diǎn)射出，方向與x軸夾角為θ，微粒恰能以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E；

(2)若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn)，M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱，距離為L，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡也關(guān)于y軸對(duì)稱．已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向外，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S及微粒從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間t.

【答案】(1)，方向豎直向上　(2)　

【解析】

試題

（1）當(dāng)微粒在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所愛的電場(chǎng)力與重力平衡。所以有：qE－mg=0 ①（2分）

由①式可解得：②（1分）

E的方向豎直向上 （1分）

（2） 微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力和向心力公式得：

③（2分）

由③式得：④

如圖所示，當(dāng)PQ為圓形磁場(chǎng)的直徑時(shí)，圓形磁場(chǎng)面積最小。（3分）

由幾何知識(shí)可得：r=Rsinθ ⑤（2分）

其面積⑥

又由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：⑦ （1分）

根據(jù)幾何關(guān)系可知偏轉(zhuǎn)角為2θ，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

⑧（2分）

又⑨（1分）

且有⑩（1分）

故微粒從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間：（11） （2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vR

B. 如果運(yùn)動(dòng)員減速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)

C. 運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小是m

D. 將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，則整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并將測(cè)得的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選 _______ 段來計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選_________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”)．

(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前m1v1+m2v2=____________ kgm/s；碰后m1v1'+m2v2'= _________kgm/s．并比較碰撞前后兩個(gè)小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲“探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示甲、乙兩套裝置，圖中A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧秤，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置．

(1)如果忽略滑輪與繩間的摩擦，但不能忽略滑輪的質(zhì)量，小組成員認(rèn)為：①甲圖中彈簧秤的示數(shù)即為小車受到的拉力大��；②乙圖中彈簧秤示數(shù)的二倍為小車受到的拉力大�。�(qǐng)判斷兩種分析是否正確，若不正確，請(qǐng)指明并簡(jiǎn)要說出不正確的原因_______.

(2)選擇了上述一種合理的方法后，要順利完成該實(shí)驗(yàn)，除圖中實(shí)驗(yàn)儀器和低壓交流電源(含導(dǎo)線)外，還必需的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器是________________、________________.

(3)該實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)小車受到的阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大，在長木板保持水平的情況下，請(qǐng)你利用該裝置測(cè)出小車受到的阻力，其方法是_______________________．

(4)在上述實(shí)驗(yàn)操作中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，某同學(xué)打出的一段紙帶如下圖所示，O、A、B、…、F為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出小車運(yùn)動(dòng)時(shí)與紙帶上E點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vE＝______m/s.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓a和橢圓b是位于地球赤道平面上的衛(wèi)星軌道，其中圓a是地球同步軌道�，F(xiàn)在有A、B兩顆衛(wèi)星分別位于a、b軌道運(yùn)行，但運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反.已知A、B的運(yùn)行周期分別T1、T2，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，P為軌道b的近地點(diǎn)。則有（ ）

A. 衛(wèi)星A是地球同步衛(wèi)星

B. 衛(wèi)星B在P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

C. T0=T1

D. T1<T2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng),其遏止電壓Uc與入身射光頻率v的關(guān)系圖像如圖所示。則由圖像可知( )

A. 入射光頻率越大,該金屬的逸出功越大

B. 入射光的頻率越大,則遏止電壓越大

C. 由圖可求出普朗克常數(shù)

D. 光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________________

A．交流電源 B．刻度尺 C．天平（含砝碼）

（2）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量＝_____，動(dòng)能變化量＝_____。

（3）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_________________

A．利用公式計(jì)算重物速度

B．利用公式計(jì)算重物速度

C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

（4）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2-h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒。請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確_____________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�

A. 在兩分子間距離增大的過程中，分子間的作用力一定減小

B. 用表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示銅的摩爾質(zhì)量，表示實(shí)心銅塊的密度，那么銅塊中一個(gè)銅原子所占空間的體積可表示為

C. 滴入水中的紅墨水很快散開說明液體內(nèi)存在表面張力

D. 物體溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多

E. 一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹過程一定吸熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，處于原長的水平輕彈簧左端固定在豎直擋板上，右端貼靠置于粗糙的水平面上O點(diǎn)的質(zhì)量m的小物塊，現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向左的恒力F0，物塊向左運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)立即撤去F0，結(jié)果物塊恰好返回O點(diǎn)靜止，已知OP=x0，重力加速度為g，則（ ）

A. 物塊在O點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)刻加速度大小為

B. 物塊在P點(diǎn)時(shí)刻，彈簧的彈性勢(shì)能為

C. 物塊與水平面摩擦力因數(shù)μ=

D. 物塊向左運(yùn)動(dòng)速度最大的位置與返回向右運(yùn)動(dòng)速度最大的位置不在同一點(diǎn)

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