【題目】如圖所示，條形區(qū)域I存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，交界右側(cè)條形區(qū)域Ⅱ存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)和電場(chǎng)的寬度均為L且足夠長(zhǎng)。在區(qū)域左右兩邊界處分別放置涂有熒光物質(zhì)的豎直板M、N。粒子源從A處連續(xù)不斷的發(fā)射帶負(fù)電的粒子，入射方向斜向上方均與M板成60°夾角且與紙面平行，粒子束由速度大小為v和3v的兩種粒子組成。當(dāng)I區(qū)域中磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，M板出現(xiàn)兩個(gè)亮斑，緩慢減弱磁場(chǎng)，直至M板上的兩個(gè)亮斑剛好相繼消失為止，此時(shí)觀察到N板上有兩個(gè)亮斑。已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，不計(jì)粒子的重力和相互作用。求此時(shí)：

（1）I區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（2）速度為v的粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

（3）兩種速度的粒子穿過(guò)兩場(chǎng)交界處之間的距離。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）此時(shí)速度為v粒子恰好與兩場(chǎng)的交界相切且與電場(chǎng)垂直，如圖所示。

設(shè)此時(shí)粒子的半徑為R1，由幾何關(guān)系得，解得 R1=L

由牛頓第二定律得 ，聯(lián)立解得

（2）速度為v的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) ，解得

速度為v的粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

（3）據(jù)題意可得速度為3v的粒子軌道半徑為

由幾何關(guān)系知，速度為3v的粒子經(jīng)兩場(chǎng)的交界后沿電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)入電場(chǎng)，如圖所示。兩種速度的粒子穿過(guò)兩場(chǎng)交界處時(shí)，兩者之間的距離即為P、Q間的距離。

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】如圖所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k。C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用一平行斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v。則此時(shí)

A. 拉力做功的瞬時(shí)功率為Fvsinθ

B. 物塊B滿(mǎn)足m2gsinθ<kd

C. 物塊A的加速度為

D. 彈簧彈性勢(shì)能的增加量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北京獲得2022年冬奧會(huì)舉辦權(quán)，滑雪是冬奧會(huì)項(xiàng)目之一，雪面松緊程度的不同造成運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中與雪面的動(dòng)摩擦因數(shù)也不同，假設(shè)滑雪運(yùn)動(dòng)員從半圓形場(chǎng)地的坡頂下滑到坡的最低點(diǎn)過(guò)程中速率不變，則( )

A. 運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中加速度不變

B. 運(yùn)動(dòng)員下滑的過(guò)程中受四個(gè)力作用

C. 運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中所受的合外力越來(lái)越大

D. 運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中與雪面的動(dòng)摩擦因數(shù)變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在Oxy坐標(biāo)系中，存在以O1點(diǎn)為圓心且半徑為r=0.10m的圓形區(qū)域，該圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O，右端與一個(gè)足夠大的熒光屏MN相切于x軸上的A點(diǎn)．一比荷=1.0×108C/kg的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以速度v0=3×106m/s入射，粒子重力不計(jì)．

（1）若在該圓形區(qū)域存在一方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= ．若該粒子離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后，到達(dá)熒光屏上，求粒子打在熒光屏的位置坐標(biāo)．

（2）若在該圓形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．若粒子從圓形區(qū)域的邊界Q點(diǎn)射出勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，且O1A與O1Q之間的夾角θ=60°，求該電場(chǎng)E的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上升高度h的大小關(guān)系如圖所示，其中曲線(xiàn)上點(diǎn)A處的切線(xiàn)斜率最大，h2～h3的圖線(xiàn)為平行于橫軸的直線(xiàn)。則下列判斷正確的是（　�。�

A. 在h1處物體所受的拉力最大 B. 在h2處物體的動(dòng)能最大

C. h2～h3過(guò)程中合外力做功為零 D. 0～h2過(guò)程中拉力F始終做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一個(gè)電源與一電阻箱連接構(gòu)成閉合回路，測(cè)得的電阻箱所消耗的功率P與電阻箱的讀數(shù)R的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 電源最大輸出功率可能大于45W

B. 電源的內(nèi)阻為5Ω

C. 電源的電動(dòng)勢(shì)為45V

D. 電阻箱消耗的功率為最大值時(shí)，電源的效率大于50%

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)2m，以2m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)將一小物塊以3m/s的水平初速度從A點(diǎn)沖上傳送帶。若小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，g取10m/s2，則小物塊運(yùn)動(dòng)至傳送帶右端B點(diǎn)所用的時(shí)間是

A. 0.5s B. 0.9s C. 1.2s D. 1.5s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)．其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是（ ）

A. 甲圖：點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)

B. 乙圖：等量異種電荷電場(chǎng)中，兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上與連線(xiàn)等距的a、b兩點(diǎn)

C. 丙圖：點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，與點(diǎn)電荷成一直線(xiàn)的a、b兩點(diǎn)

D. 丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m1的人造地球衛(wèi)星在高空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻和一個(gè)質(zhì)量為m2的太空碎片發(fā)生迎頭正碰，碰后二者結(jié)合成一個(gè)整體，速度大小變?yōu)樾l(wèi)星原來(lái)速度的，并開(kāi)始沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)為碰撞時(shí)的點(diǎn)。若碰后衛(wèi)星的內(nèi)部裝置仍能有效運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)衛(wèi)星與碎片的整體再次通過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)通過(guò)極短時(shí)間的遙控噴氣可使整體仍在衛(wèi)星碰前的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向與碰前相同。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 衛(wèi)星與碎片碰撞前的線(xiàn)速度大小為

B. 衛(wèi)星與碎片碰撞前運(yùn)行的周期大小為

C. 噴氣裝置對(duì)衛(wèi)星和碎片整體所做的功為

D. 噴氣裝置對(duì)衛(wèi)星和碎片整體所做的功為

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