【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，第I象限內(nèi)無電場和磁場，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限有水平向外的勻強(qiáng)磁場和豎直方向的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），第Ⅱ、Ⅲ象限的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1（未知），第 Ⅳ象限的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2（未知）。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從第I象限內(nèi)坐標(biāo)為 （4a，a）（a>0）的A點(diǎn)由靜止釋放，小球進(jìn)入第Ⅳ象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后垂直y軸進(jìn)入第Ⅲ象限，最后沿x軸正方向進(jìn)入第I象限，結(jié)果恰好回到A點(diǎn)。重力加速度大小為g，空氣阻力不計(jì)。求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小E及方向；

(2)B1與B2的比值；

(3)小球從A點(diǎn)出發(fā)至回到A點(diǎn)所用的時(shí)間t。

【答案】（1），豎直向上；（2）；（3）

【解析】

(1)小球進(jìn)人第IV象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由受力分析可知，重力和電場力平衡，其所受電場力的方向豎直向上，由于小球帶正電，所以勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的方向豎直向上，由共點(diǎn)力平衡條件有

解得

(2)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，則有

解得，小球從D點(diǎn)回到A點(diǎn)的過程做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0，豎直方向的位移大小為y，則在水平方向和豎直方向分別有

解得，小球在第IV象限中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

小球在第II、II象限內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

結(jié)合

可得

(3)設(shè)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為t1 ，則有

小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為

小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間為

小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為

小球從A點(diǎn)出發(fā)至回到A點(diǎn)所用的時(shí)間

聯(lián)立以上各式解得

答：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小，方向豎直向上；

(2)B1與B2的比值；

(3)小球從A點(diǎn)出發(fā)至回到A點(diǎn)所用的時(shí)間。

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】如圖所示，均勻帶正電的圓環(huán)所帶的電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，A、B、C為垂直于圓環(huán)平面且過圓環(huán)中心的軸上的三個(gè)點(diǎn)，已知BC＝2AO＝2OB＝2R，當(dāng)在C處放置一點(diǎn)電荷時(shí)(不影響圓環(huán)的電荷分布情況，整個(gè)裝置位于真空中)，B點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好為零，則由此可得A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意，由加速電場、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場三部分組成。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子從加速電場的正極板附近由靜止釋放，沿直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)速度選擇器后由P點(diǎn)垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0勻強(qiáng)磁場，最后垂直打在位于A1A2間的照相底片上的P'點(diǎn)。已知PP'間的距離為L，速度選擇器中的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，不計(jì)粒子重力。求：

(1)速度選擇器中的磁場B的方向和大��；

(2)加速電場的電壓U。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的斜面傾角θ=，斜面底端有一擋板P，斜面固定不動(dòng)。長為2質(zhì)量為M的兩端開口的圓筒置于斜面上，下端在B點(diǎn)處，PB=2，圓筒的中點(diǎn)處有一質(zhì)量為m的活塞，M=m�；钊c圓筒壁緊密接觸，它們之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等其值為，其中g為重力加速度的大小。每當(dāng)圓筒中的活塞運(yùn)動(dòng)到斜面上A、B區(qū)間時(shí)總受到一個(gè)沿斜面向上、大小為的恒力作用，AB=�，F(xiàn)由靜止開始從B點(diǎn)處釋放圓筒。

(1)求活塞進(jìn)入A、B區(qū)間前后的加速度大��；

(2)求圓筒第一次與擋板P碰撞前的速度大小和經(jīng)歷的時(shí)間；

(3)若圓筒第一次與擋板P碰撞后以原速度大小彈回，活塞離開圓筒后粘在擋板上。那么從圓筒第一次與擋板碰撞到圓筒沿斜面上升到最高點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光電門傳感器的示意圖如圖甲所示，它的一邊是發(fā)射器，另一邊是接收器，當(dāng)光路被物體擋住時(shí)，它就開始計(jì)時(shí)，當(dāng)光路再次恢復(fù)時(shí)，它就停止計(jì)時(shí)，這樣就可以測出物體擋光的時(shí)間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小球下落過程中機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線b的兩個(gè)光電門傳感器，兩傳感器之間的距離為h。實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓直徑為d的小球從A的正上方某一高度處由靜止釋放，小球依次從兩個(gè)光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測得擋光時(shí)間分別為 t1、t2、重力加速度大小為g。

(1)該實(shí)驗(yàn)____（填“需要”或“不需要”）測量小球的質(zhì)量m。

(2)若在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式_____（用題中相關(guān)物理量的符號(hào)表示），則說明小球在A、B間運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O′點(diǎn)，O與O′點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使輕繩和輕彈簧均處于水平且自然伸直狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，則（　�。�

A.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球損失的機(jī)械能相等

B.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球速度較小

C.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，重力對(duì)A球做的功比B球多

D.兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把長木板右端用墊木墊高，在不掛重物且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，讓小車拖著紙帶在長木板上運(yùn)動(dòng)，通過紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打的點(diǎn)如圖所示，通過紙帶可判斷小車并不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可通過以下措施進(jìn)行改進(jìn)（____）

A．若是紙帶甲端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更矮的墊木即可

B．若是紙帶甲端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅把墊木向左平移適當(dāng)位置即可

C．若是紙帶乙端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更高的墊木即可

D．若紙帶乙端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅把墊木向右平移適當(dāng)位置即可

(2)采取合理的措施平衡摩擦力后開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖是正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分，在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)選一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，A、B、C、D和E為紙帶上五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz，則AC間的距離為_____________cm，可得小車的加速度a=___________m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組模擬遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，A、B為理想變壓器，R為輸電線路的電阻，燈泡L1、L2規(guī)格相同，保持變壓器A的輸入電壓不變，開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡L1正常發(fā)光，則(　　)

A.僅將滑片P上移，A的輸入功率不變B.僅將滑片P上移，L1變暗

C.僅閉合S，L1、L2均正常發(fā)光D.僅閉合S，A的輸入功率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，導(dǎo)體棒CD在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)。

(1)自由電荷會(huì)隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體棒中自由電荷相對(duì)于紙面的運(yùn)動(dòng)大致沿什么方向？為了方便，可以認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷是正電荷。

(2)導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否總會(huì)沿著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)？為什么？

(3)導(dǎo)體棒哪端的電勢比較高？

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同步練習(xí)冊答案