【題目】利用電場、磁場可以控制帶電粒子的運動。 如圖所示，在平面直角坐標系xOy中，有一個半徑為r的圓形區(qū)域，其圓心坐標為 (r，0)。在這個區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。 在直線y = - r的下方，有水平向左的勻強電場，電場強度的大小為E。 一質(zhì)子從O點沿x軸正方向射入磁場，在磁場中做半徑為r的勻速圓周運動。已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，不計質(zhì)子的重力。求：

（1）運動軌跡由哪兩個圖形構(gòu)成；

（2）質(zhì)子在磁場中運動時速度的大小υ；

（3）質(zhì)子離開磁場后經(jīng)多長時間到達y軸；

（4）質(zhì)子運動到y軸時距O點的距離L。

【答案】(1) 圓（四分之一圓周）和拋物線構(gòu)成 (2) (3) (4)

【解析】

（1）因粒子的運動半徑等于磁場的半徑，可知粒子從O點射入后運動四分之一圓周從最下端豎直向下進入電場，然后在電場中做類平拋運動，則粒子運動軌跡由圓（四分之一圓周）和拋物線構(gòu)成.

（2）質(zhì)子從O點射入磁場后做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得:

解得

（3）質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場，經(jīng)圓弧后以速度υ垂直于電場方向進入電場。在沿電場方向上，質(zhì)子做初速為0的勻加速直線運動，加速度大小:

質(zhì)子經(jīng)過時間t到達y軸

（4）在垂直電場方向上，質(zhì)子的位移

質(zhì)子到達y軸時距O點的距離

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，豎直平面內(nèi)（紙面）存在平行于紙面的勻強電場，方向與水平方向成θ= 60°角，紙面內(nèi)的線段MN與水平方向成α=30°角，MN長度為d�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電小球從M由靜止釋放，小球沿MN方向運動，到達N點的速度大小為（待求）；若將該小球從M點沿垂直于MN的方向，以大小的速度拋出，小球?qū)⒔?jīng)過M點正上方的P點（未畫出），已知重力加速度大小為g，求：

(l)勻強電場的電場強度E及小球在N點的速度；

(2)M點和P點之間的電勢差；

(3)小球在P點動能與在M點動能的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一總長度為L導(dǎo)熱性能良好的汽缸放置在水平面上，開口向左。用橫截面積為S的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞靜止時距汽缸底部L/2 。現(xiàn)保持溫度不變，緩慢轉(zhuǎn)動汽缸．使其開口豎直向上放置，活塞最終靜止時距汽缸底部L/4。已知大氣壓強為po，不計活塞厚度，活塞與汽缸無摩擦接觸且氣密性良好。重力加速度為g。

(1)求活塞質(zhì)量m；

(2)現(xiàn)用外力F緩慢豎直向上拉動活塞，活塞到達汽缸上邊緣時，汽缸恰好對地面無壓力。求此時所施加外力F的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國的嫦娥四號在2019年1月3日著陸在了月球背面,這是人類歷史上的首次著陸為全世界的月球探索開拓了新方向。為了保持地面和嫦娥四號的通信,我國于2018年5月21日,將一顆地月中繼衛(wèi)星“鵲橋”發(fā)射到地月軌道的拉格朗日點L2上,我們可以簡單理解為處在L2點的物體在地球和月球的引力共同作用下繞地球做勻速圓周運動并始終與地月共線,已知地球的質(zhì)量M、地球球心到L2點距離為r、引力常量為G、月球公轉(zhuǎn)周期T,以下說法正確的是( )

A. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的運行線速度大于月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度

B. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的運行線速度小于月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度

C. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的加速度為

D. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的加速度為

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【題目】2019年4月11日21時黑洞視界望遠鏡合作組織(ETE)宣布了近鄰巨橢圓星系M87中心捕獲的首張黑洞圖像，提供了黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)，驗證了1915年愛因斯坦的偉大預(yù)言。一種理論認為，整個宇宙很可能是個黑洞，如今可觀測宇宙的范圍膨脹到了半徑465億光年的規(guī)模，也就是說，我們的宇宙就像一個直徑930億光年的球體。黑洞的質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足史瓦西半徑公式 (其中c為光速，其值為c=3×108m/s，G為引力常量，其值為6．67×10-11N·m2/kg2)則，由此可估算出宇宙的總質(zhì)量的數(shù)量級約為

A. 1054kgB. 1044kg

C. 1034kgD. 1024kg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度．電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的．使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如上圖所示．由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差．在達到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零．在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 μV，磁感應(yīng)強度的大小為0.040 T．則血流速度的近似值和電極a、b的正負為(　　)

A.1.3 m/s，a正、b負B.2.7 m/s，a正、b負

C.1.3 m/s，a負、b正D.2.7 m/s，a負、b正

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在真空中勻強電場的方向豎直向下,勻強磁場方向垂直于紙面向里,三個油滴a、b、c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右做勻速運動,c向左做勻速運動,比較它們的重力Ga、Gb、Gc間的關(guān)系,正確的是(　　)

A.Ga最大B.Gb最大C.Gc最大D.Gb最小

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【題目】如圖所示為“驗證動量守恒定律”實驗的裝置示意圖，現(xiàn)有帶光滑圓弧軌道的粗糙水平桌面，物塊A、B(A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量)。實驗操作步驟如下：

(a)在圓弧軌道上距離桌面h高處讓A由靜止滑下，在水平桌面上不放B的情況下，A一直沿水平桌面運動到C處靜止；

(b)再讓A從圓弧軌道上距離桌面h高處由靜止滑下，在桌面與圓弧軌道相接處放上B，使A與B碰撞，碰撞后A、B繼續(xù)運動直至分別停止在D、E處；

(c)重復(fù)多次以上實驗步驟，并記錄實驗數(shù)據(jù)，選取自己認為最理想的實驗結(jié)果進行研究，根據(jù)該實驗設(shè)計，回答下列問題：

（1）實驗中除了要測量物塊A的質(zhì)量mA、物塊B的質(zhì)量mB，還需測量的物理量有______________________________________(寫出物理量名稱及表示符號)；據(jù)實驗測量出的數(shù)據(jù)和測量的物理量寫出可以驗證動量守恒定律的表達式：________________________。

（2）關(guān)于誤差分析和實驗測量，下列說法正確的是________。

A．A與B發(fā)生彈性碰撞還是非彈性碰撞，對實驗結(jié)果有一定的影響

B．如果A與B發(fā)生的碰撞不是正碰，對實驗結(jié)果有一定的影響

C．實驗中所用的圓弧軌道不是真正的光滑，對實驗的結(jié)果影響不大

D．實驗中必須測量A起始位置距離桌面的高度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)直流電池組的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，用它給電阻為R的直流電動機供電，當(dāng)電動機正常工作時，電動機兩端的電壓為U，通過電動機的電流是I，下列說法中正確的是(　　)

A. 電動機輸出的機械功率是UI

B. 電動機電樞上發(fā)熱功率為I2R

C. 電源消耗的化學(xué)能功率為EI

D. 電源的輸出功率為EI－I2r

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