【題目】如圖，aoy平面內(nèi)存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿y軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它經(jīng)過(guò)圖中虛線上的（，a）點(diǎn)時(shí)，撤去電場(chǎng)，粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（圖中未畫(huà)出），又從y軸上的某一位置Q處沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)并再次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)．已知磁場(chǎng)方向垂直xoy平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，不計(jì)粒子的重力。試求：

（1）Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)；

（2）矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積．

【答案】（1）（2）3a2

【解析】

粒子進(jìn)入電場(chǎng)先做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的研究方向列出兩個(gè)方向的位移關(guān)系；圓周運(yùn)動(dòng)中要先找半徑，然后結(jié)合幾何關(guān)系求解.

（1）粒子從O到P做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)時(shí)間為t，則有

a=v0t

得電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：

設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)速度為v，與x方向的夾角為α，則：

，即α=300

由題意知，粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中以O′點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R，

則：

代入數(shù)據(jù)得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：

由幾何關(guān)系知：

所以Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為

（2）當(dāng)矩形磁場(chǎng)為圖示虛線矩形時(shí)的面積最小．則矩形的兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為

所以矩形磁場(chǎng)的最小面積為：

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“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,主要過(guò)程如下:

A. 設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W、….

B. 分析紙帶,求出橡皮筋做功使小車(chē)獲得的速度v1、v2、v3、….

C. 作出W-v圖象.

D. 分析W-v圖象.如果W-v圖象是一條直線,表明W∝v:如果不是直線,可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系.

(1) 實(shí)驗(yàn)中得到的一條如圖所示的紙帶,求小車(chē)獲得的速度應(yīng)選____(填“AB”或“CD”)段來(lái)計(jì)算.

　

(2) 關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的有____.

A. 通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功成整數(shù)倍增加

B. 通過(guò)改變小車(chē)質(zhì)量可以改變橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功

C. 每次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必需保持一致

D. 先接通電源,再讓小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出

(3) 在該實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作,紙帶足夠長(zhǎng),點(diǎn)跡清晰的紙帶上并沒(méi)有出現(xiàn)一段等間距的點(diǎn),造成這種情況的原因可能是____________.(寫(xiě)出一條即可)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，第一次將小物塊輕放在彈簧上端讓其壓縮彈簧，當(dāng)物塊重力做功為W時(shí)物塊加速度為零，速度大小為v，彈簧壓縮量為x0；第二次手拿物塊緩慢壓縮彈簧，當(dāng)物塊重力做功仍為W時(shí)，手對(duì)物塊做功的大小為w，則（ ）

A. 小物塊的質(zhì)量為

B. 第一次小物塊的速度

C. 第一次彈簧的最大彈性勢(shì)能為W

D. 第一次手對(duì)小物塊做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】MN、PQ為水平放置的金屬導(dǎo)軌，金屬棒ab靜止放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌間距L=0.1m，ab棒的質(zhì)量為m=0.01kg，電阻為0.4Ω，導(dǎo)軌所在區(qū)域處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=0.2Ω，其余電阻忽略不計(jì)，當(dāng)電鍵閉合的瞬間，測(cè)得棒ab的加速度大小為a=2m/s2，求電鍵閉合瞬間：

（1）通過(guò)直導(dǎo)線ab的電流；

（2）直導(dǎo)線ab所受的摩擦力的大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m=3kg的物塊A、B、C，物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))。設(shè)A以v0=4m/s的速度朝B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短，則以下說(shuō)法正確的是

A. 從開(kāi)始到彈簧最短時(shí)物塊C受到的沖量大小為1N·s

B. 從開(kāi)始到彈簧最短時(shí)物塊C受到的沖量大小為4N·s

C. 從開(kāi)始到A與彈簧分離的過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3J

D. 從開(kāi)始到A與彈簧分離的過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為9J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】位于原點(diǎn)O的振源的振動(dòng)圖象如圖所示，振源產(chǎn)生的波同時(shí)沿x軸正、負(fù)方向傳播，t=0.55s時(shí)x軸上相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)相鄰波峰間距離為l=7.2m。求：

（i）介質(zhì)中波的傳播速度；

（ii）x=-6m處的質(zhì)點(diǎn)P何時(shí)到達(dá)波谷？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的等勢(shì)中僅受電場(chǎng)力作用，由M運(yùn)動(dòng)到N，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線（ ）

A. 粒子必定帶正電荷

B. 粒子在M點(diǎn)速度大于N點(diǎn)速度

C. 粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在N點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出了一條紙帶。他從比較清晰的點(diǎn)起，選取了O、A、B、C、D五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)圖中未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，如圖所示。則打下B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為____ s，B、C兩點(diǎn)間的平均速度大小為______ m/s，打 C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為___m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表，下列說(shuō)法正確的是　　

A. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，消耗的功率變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變小

C. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大

D. 若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表示數(shù)變大，示數(shù)變小

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