【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第二象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，方向沿y軸負(fù)方向。在第一、四象限內(nèi)有一個(gè)半徑為R的圓，圓心坐標(biāo)為（R，0），圓內(nèi)有方向垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶正電的粒子（不計(jì)重力），以速度為v0從第二象限的P點(diǎn)，沿平行于x軸正方向射入電場，通過坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入第四象限，速度方向與x軸正方向成，最后從Q點(diǎn)平行于y軸離開磁場，已知P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為。求：

（1）帶電粒子的比荷；

（2）圓內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）帶電粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場到從Q點(diǎn)射出磁場的總時(shí)間。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

(1)由水平方向勻速直線運(yùn)動得

2h=v0t1

豎直向下的分速度

由豎直方向勻加速直線運(yùn)動知vy=at1，加速度為

根據(jù)以上式解得

(2)粒子進(jìn)入磁場的速度為v，有

粒子運(yùn)動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系得，粒子在磁場中作勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為

r=R

由洛倫茲力提供向心力可知

解得

(3)粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為

粒子在磁場中運(yùn)動的周期為，粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間為

粒子運(yùn)動的總時(shí)

代入數(shù)據(jù)得：

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】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器．

（1）如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多用電表的原理示意圖．虛線框中S為一個(gè)單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點(diǎn)1、2、3接通，從而實(shí)現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的功能．關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是________．(選填選項(xiàng)前面的字母)

A．當(dāng)S接觸點(diǎn)1時(shí)，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

B．當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

C．當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

D．當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí)，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆

（2）用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測量時(shí)，指針在表盤的位置如圖所示．

A．若所選擋位為直流50 mA擋，則示數(shù)為________mA.

B．若所選擋位為電阻×10 Ω擋，則示數(shù)為________Ω.

（3）用表盤為圖所示的多用電表正確測量了一個(gè)約15 Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個(gè)阻值約2 kΩ的電阻．在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：________.

A．將紅表筆和黑表筆接觸 B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置

C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1 k”位置 D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)

（4）某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻度線不均勻，分析在同一個(gè)擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx關(guān)系，他們分別畫出了如圖所示的幾種圖象，其中可能正確的是__(選填選項(xiàng)下面的字母)．

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值。回答下列問題（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB= m/s；

（2）通過分析該同學(xué)測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡要說明分析的依據(jù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置——環(huán)形加速器，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動。A、B為兩塊中心開有小孔的極板，原來電勢都為零，每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢升高為＋U，B板電勢仍保持為零，粒子在兩極板間的電場中加速。每當(dāng)粒子離開電場區(qū)域時(shí)，A板電勢又降為零，粒子在電場一次次加速下動能不斷增大，而在環(huán)形區(qū)域內(nèi)繞行半徑不變（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R）。下列關(guān)于環(huán)形加速器的說法中正確的是（ ）

A. 環(huán)形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bn與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為＝

B. 環(huán)形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小Bn與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為

C. A、B板之間的電壓可以始終保持不變

D. 粒子每次繞行一圈所需的時(shí)間tn與加速次數(shù)n之間的關(guān)系為＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，到達(dá)C處的速度為零，。如果圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A處。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則

A.從A到C的下滑過程中，圓環(huán)的加速度一直減小

B.從A下滑到C過程中彈簧的彈勢能增加量小于mgh

C.從A到C的下滑過程中,克服摩擦力做的功為

D.上滑過程系統(tǒng)損失的機(jī)械能比下滑過程多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R=0.50m，軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小E=1.0×104N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m=0.20kg，電荷量q=8.0×10-4C的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，已知SAB=1.0m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5，假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等．求：（取g=10m/s2）

（1）帶電體運(yùn)動到圓弧軌道C點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）帶電體最終停在何處．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場分布在平面直角坐標(biāo)系的整個(gè)第I象限內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m、電荷暈絕對值為q、不計(jì)重力的粒子，以某速度從0點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)，粒子速度沿x軸正方向，下列判斷正確的是

A．粒子帶正電

B．粒子由O到A經(jīng)歷的時(shí)間為

C．若已知A到x軸的距離為d，則粒子速度大小為

D．離開第I象限時(shí)，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距L=0.5 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端用R=3 Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌上跨接一電阻r=1 Ω的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2 kg，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T，現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2 N，使它由靜止開始運(yùn)動，求：

（1）桿能達(dá)到的最大速度vm為多大？

（2）若已知桿從靜止開始運(yùn)動至最大速度的過程中通過的位移x1=10 m，電阻R上產(chǎn)生的電熱QR為多少？

（3）若桿達(dá)到最大速度后撤去拉力，則其繼續(xù)向前運(yùn)動的最大位移x2多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示。這臺加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是

A. 回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運(yùn)動周期的一半

B. 利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R

C. 回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大

D. 粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場力對粒子做功一樣多

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同步練習(xí)冊答案