【題目】如圖所示，在第三、第四象限存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向與x軸成=60°的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一象限某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸上的P點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤）垂直于x軸從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)．所有粒子均與x軸負(fù)方向成=30°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其中速度最大的粒子剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，第二象限為無(wú)場(chǎng)區(qū)，求：

（1）P點(diǎn)的坐標(biāo)；

（2）速度最大的粒子自P點(diǎn)開(kāi)始射入磁場(chǎng)到離開(kāi)電場(chǎng)所用的時(shí)間；

（3）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）速度最大的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中軌跡半徑設(shè)為R,有

得

由幾何關(guān)系得： ，所以P點(diǎn)坐標(biāo)為（，0）

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

粒子在OA段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，OA距離，運(yùn)動(dòng)時(shí)間

在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為則：

解得：

總時(shí)間

（3）由題可畫出圖示運(yùn)動(dòng)情況，扇形面積S=

的面積

磁場(chǎng)最小面積為PA連線與最大軌跡圓弧圍成的面積：

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】隨著電磁技術(shù)的日趨成熟，我國(guó)新一代航母已準(zhǔn)備采用全新的電磁阻攔技術(shù)，它的阻攔技術(shù)原理是，飛機(jī)著艦時(shí)利用電磁作用力使它快速停止。為研究問(wèn)題的方便，我們將其簡(jiǎn)化為如圖所示的模型。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，軌道端點(diǎn)MP間接有電阻，一個(gè)長(zhǎng)為L，質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，金屬棒、導(dǎo)軌、電阻一起構(gòu)成一個(gè)回路，回路的總電阻為R。質(zhì)量為M的飛機(jī)著艦后以水平速度v0迅速鉤住導(dǎo)體棒ab，并立即與ab獲得共同的速度。鉤住ab立即關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，假如忽略摩擦阻力等次要因素，飛機(jī)和金屬棒系統(tǒng)僅在安培力作用下很快停下來(lái)。求：

（1）飛機(jī)與ab棒共速時(shí)的加速度大小a；

（2）從飛機(jī)與ab棒共速到它們停下來(lái)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離x以及該過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一臺(tái)內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，如圖所示．升壓變壓器匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”燈6盞．若保證全部電燈正常發(fā)光，則：

（l）發(fā)電機(jī)輸出功率多大？

（2）發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)多大？

（3）輸電線上損耗的電功率多大？

（4）輸電效率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖1的裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）要驗(yàn)證重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，除了圖示器材，以下實(shí)驗(yàn)器材中必須要選取的是有______。

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．交流電源

（2）下列有關(guān)操作的敘述正確的是

A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上

B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與直流低壓電源連接

C．釋放紙帶時(shí)應(yīng)盡量讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D．應(yīng)先釋放紙帶，然后接通電源

（3）若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量為m，某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖2所示．在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E，量得相鄰點(diǎn)間的距離分別為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g．本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為．從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能減小量△Ep=______，重錘動(dòng)能增加量△Ek=_____。在誤差允許的范圍內(nèi)，通過(guò)比較就可以驗(yàn)證重物下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒．

（4）設(shè)重錘在下落過(guò)程中受到恒定不變的阻力F，則可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得阻力F的表達(dá)式為____________（用題中所給字母m，g，s1，s4，f表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為氫原子能級(jí)圖，現(xiàn)有大量氫原子從的能級(jí)發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個(gè)納光管，其逸出功為，以下說(shuō)法正確的是

A. 氫原子能發(fā)出種不同頻率的光

B. 能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有種光子

C. 光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生衰變時(shí)飛出的電子都是來(lái)原于原子核內(nèi)部

D. 鈉光電管發(fā)生的光電子最多能夠讓氫原子從的能級(jí)躍的能級(jí)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，匝數(shù)為10的矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度ω=10rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.4m2，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L(4W，100Ω)和滑動(dòng)變阻器，已知圖示狀況下燈泡正常發(fā)光，電流表視為理想電表，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 此時(shí)原副線圈的匝數(shù)比為1:2

B. 此時(shí)電流表的示數(shù)一定為0.4A

C. 若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，燈泡會(huì)變暗

D. 若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】雙原子分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖中線所示，A為曲線與r軸的交點(diǎn)，B為曲線的最低點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（______）

A.A點(diǎn)處原子間作用力表現(xiàn)為斥力

B.A點(diǎn)處分子的動(dòng)能最大

B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的原子間作用力表現(xiàn)為引力

D.B點(diǎn)處分子的動(dòng)能最大

E.原子間作用力表現(xiàn)為引力最大時(shí)，原子間距大于B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的原子間距

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m的汽車原來(lái)在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P。從某時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開(kāi)始勻速行駛。若汽車行駛過(guò)程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 汽車加速過(guò)程的最大加速度為

B. 汽車加速過(guò)程的平均速度為

C. 汽車速度從v增大到2v過(guò)程做勻加速運(yùn)動(dòng)

D. 汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽(yáng)的引力，并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 太陽(yáng)對(duì)小行星的引力相同

B. 各小行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期小于一年

C. 小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值

D. 小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于 地球公轉(zhuǎn)的線速度值

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