如圖所示，電源電動勢E0＝15 V，內(nèi)阻r0＝1Ω，電阻R1＝30 Ω，R2＝60Ω.間距d＝0.2 m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場．閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強(qiáng)電場，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對小球的作用，取g＝10 m/s2.

(1)當(dāng)Rx＝29 Ω時，電阻R2消耗的電功率是多大？
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為60°，則Rx是多少？
(1)0.6W       (2)54Ω

試題分析：(1)設(shè)和的并聯(lián)電阻為R，有
①  
兩端的電壓為： ②  
消耗的電功率為： ③    
當(dāng)時，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)，
得．④  
(2)設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運(yùn)動時，
有：⑤ 
⑥  ）
設(shè)小球做圓周運(yùn)動的半徑為r，有
⑦   
由幾何關(guān)系有r＝d⑧   
聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得
⑨  
點評：本題考查帶電粒子在重力、電、磁綜合場中的運(yùn)動，綜合性較強(qiáng)，把電場的性質(zhì)、運(yùn)動學(xué)規(guī)律、圓周運(yùn)動知識等有機(jī)地結(jié)合起來，在解題時應(yīng)注重運(yùn)用動力學(xué)的普通規(guī)律解決復(fù)合場中帶電粒子的運(yùn)動問題。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

已知質(zhì)量為m的帶電液滴，以速度v射入互相垂直的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，求：

（1）液滴在空間受到幾個力作用。
（2）液滴帶電荷量及電性。
（3）液滴做勻速圓周運(yùn)動的半徑多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一個比荷（）為K的帶正電的粒子從第三象限中的Q(-2L，-L)點以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點O進(jìn)入磁場，從P(2L，0)點射出磁場。不計粒子重力，求：

（1）電場強(qiáng)度E
（2）從P點射出時速度的大小
（3）粒子在磁場與電場中運(yùn)動時間之比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測試和研究中，例如應(yīng)用霍爾效應(yīng)測試半導(dǎo)體是電子型還是空穴型，研究半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度的變化等。在霍爾效應(yīng)實驗中，如圖所示，寬為cm，長為4cm，厚為cm的導(dǎo)體，沿方向通有3A的電流，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場垂直向里穿過平面時，產(chǎn)生了V的霍爾電壓，（已知導(dǎo)體內(nèi)定向移動的自由電荷是電子），則下列說法正確的是
A．在導(dǎo)體的前表面聚集自由電子，電子定向移動的速率
B．在導(dǎo)體的上表面聚集自由電子，電子定向移動的速率
C．在其它條件不變的情況下，增大的長度，可增大霍爾電壓
D．每立方米的自由電子數(shù)為個

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，真空中存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一帶電液滴從靜止開始自a沿曲線acb運(yùn)動到b點時，速度為零，c是軌跡的最低點。以下說法中正確的是 (　　)
A．液滴帶負(fù)電
B．液滴在C點動能最大
C．液滴運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
D．液滴在C點機(jī)械能最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如下勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場共存的區(qū)域內(nèi)，帶正電的粒子（不計重力）不可能沿x軸正方向做直線運(yùn)動的是(       )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，導(dǎo)體ab質(zhì)量是0.2kg，電阻是0.1，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直框架向上，現(xiàn)用1N的外力F由靜止拉動ab桿，當(dāng)ab的速度達(dá)到1m/s時，

（1）求此時刻ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小；
（2）求此時刻ab桿的加速度的大小；
（3）ab桿所能達(dá)到的最大速度是多少。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直放置的半圓形絕緣光滑軌道半徑R=40cm，下端與絕緣光滑的水平面平滑連接，整個裝置處于方向豎直向下，大小為E=1×103V/m的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m=10g、帶電量為q=+1×10-4C的小物塊（可視為質(zhì)點），從水平面上的A點以初速度v0水平向左運(yùn)動，沿半圓形軌道恰好能通過最高點C，取g=10m/s2，試求：

（1）小物塊從C點拋出后落地點與B點間的水平距離；
（2）v0的大小和過B點時軌道對小物塊的支持力大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）一個3/4圓弧形的光滑細(xì)圓環(huán)軌道ABC水平放置，此軌道固定在光滑的水平面上。軌道半徑為R，C、O、B在一條直線上，如圖所示。圓心O與A、D在同一條直線上，MN是放在AD上長為2R的木板，木板的厚度不計，左端M正好位于A點。整個裝置處于垂直AD方向如圖所示的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E。將一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球(可視為質(zhì)點)從過A點并垂直于AD的直線上的某點P由靜止開始釋放，則：
(1) 若小球由圓弧軌道經(jīng)C點射出后，恰好能打到木板MN 的中點，則小球從C點射出的速度大小為多大？
(2) 在（1）的情景下，小球運(yùn)動到軌道上的B點時對軌道的壓力是多大？
(3) 某同學(xué)認(rèn)為只要調(diào)節(jié)釋放點P到A點的距離L，總可以使小球經(jīng)過C后打到木板的最左端M點，試判斷這位同學(xué)的說法是否合理？若合理，試計算出L的數(shù)值；若不合理，請通過計算說明理由。

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