【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xoy坐標(biāo)系中，有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向里，其邊界分別過(guò)原點(diǎn)O（0，0）、點(diǎn)P（L，0）和點(diǎn)Q（0， ），第一象限內(nèi)同時(shí)還存在一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一比荷為k的帶電小球以某一初速度平行y軸正方向從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從Q點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，重力加速度為g，求

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和場(chǎng)強(qiáng)E的大��；

（2）小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率和時(shí)間t；

【答案】（1）（2）v=2BLk

【解析】本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)及帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

（1）由題意可知，小球帶正電荷，小球受到的電場(chǎng)力和重力平衡，則電場(chǎng)的方向豎直向上，且，又，故

（2）小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示

圓心為C，半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系可得

解得，故△PQC是等邊三角形

根據(jù)牛頓第二定律可得

解得，故小球運(yùn)動(dòng)速率

由，解得，故小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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，在水平木制桌面上平放一個(gè)銅制的圓環(huán)，在它上方近處有一個(gè)N極朝下的條形磁鐵，銅環(huán)始終靜止．關(guān)于銅環(huán)對(duì)桌面的壓力F和銅環(huán)重力G的大小關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 當(dāng)條形磁鐵靠近銅環(huán)時(shí)，F＞G

B. 當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離銅環(huán)時(shí)，F＜G

C. 無(wú)論條形磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離銅環(huán)，F=G

D. 無(wú)論條形磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離銅環(huán)，F＞G

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電容為的平行板電容器兩板之間距離為，接在電壓為的電源上．今有一質(zhì)量為，帶電量為的微粒，以速度沿水平方向勻速直線穿過(guò)（不計(jì)微粒的重力），如圖所示．若把兩板間距離減到一半，還要使粒子仍以速度勻速直線穿過(guò)，則必須在兩板間（ ）

A. 加一個(gè)，方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B. 加一個(gè)，方向向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

C. 加一個(gè)，方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

D. 加一個(gè)，方向向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌，O是它們的交點(diǎn)且接觸良好．兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的虛線即為磁場(chǎng)的左邊界)．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng)．已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向如圖所示．當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m.求：

(1)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前，通過(guò)它的電流大小；

(2)彈簧的勁度系數(shù)k；

(3)從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)開(kāi)始直到它靜止的過(guò)程中，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一小水電站，輸出的電功率為P0=20kW，輸出電壓U0=400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)?/span>2000V電壓遠(yuǎn)距離輸送，輸電線總電阻為r=10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2=1：5

B. 輸電線上的電流為50A

C. 輸電線上損失的電功率為25kW

D. 變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4=95：11

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，只要入射光足夠強(qiáng)，時(shí)間足夠長(zhǎng)，金屬表面就會(huì)逸出光電子

B. 在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，飽和光電流大小取決于入射光的頻率，頻率越大，飽和光電流越大

C. 根據(jù)波爾的原子理論，氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)躍遷多n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，原子能量減小，電勢(shì)能增加

D. 根據(jù)波爾的原子理論，大量處于基態(tài)的氫原子吸收波長(zhǎng)為的光子后，如果輻射出3種頻率的光子，則其中波長(zhǎng)最小的為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩端開(kāi)口的U形管粗細(xì)均勻，左右兩管豎直，底部的直管水平，水銀柱的長(zhǎng)度如圖中標(biāo)注所示，水平管內(nèi)兩端空氣柱a、b的長(zhǎng)度分別為10cm、5cm。在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀，穩(wěn)定后右管的水銀面比原來(lái)高10cm。已知大氣壓強(qiáng)P0＝76cmHg，管內(nèi)外的溫度相同且始終不變。求向左管注入的水銀柱長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)為R，一端懸于天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）�，F(xiàn)有一個(gè)高為h，質(zhì)量為M的平板車P，在其左端放有一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊Q正好處在懸點(diǎn)O的正下方，系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)剛好與Q發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，且無(wú)能量損失。已知Q離開(kāi)平板車時(shí)的速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M：m=4:1,重力加速度為g，求：

（1）小物塊Q離開(kāi)平板車時(shí)速度為多大；

（2）平板車P的長(zhǎng)度為多少；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為架空輸電線的示意圖，電線桿高度相同、間距相等，相鄰的電線桿之間的輸電線長(zhǎng)度也都相等。受重力影響，架空線會(huì)自然下垂。由于熱脹冷縮，冬季兩相鄰電線桿之間的電線長(zhǎng)度會(huì)有所減小。則冬季與夏季相比

A. 輸電線最低處的張力變大

B. 輸電線對(duì)電線桿的拉力大小不變

C. 電線桿兩側(cè)電線對(duì)線桿拉力的合力變小

D. 電線桿對(duì)地面的壓力變大

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