【題目】如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。(不計(jì)粒子的重力)

(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(2)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過x軸，電場(chǎng)強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0，求E0；

(3)若電場(chǎng)強(qiáng)度E等于第(2)問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

試題分析；（1）粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得

qEd＝mv2① （2分）

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，有

qvB＝m② （2分）

解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

r＝③ （2分）

（2）粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸平行，運(yùn)動(dòng)情況如圖①，

可得R＝r ④ （3分） 由以上各式解得 E0＝（3分）

（3）將E＝E0代入可得磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r＝⑥ （2分）

粒子運(yùn)動(dòng)情況如圖②，圖中的角度α、β滿足

cosα＝＝（2分） 即α＝30° ⑦ （2分） β＝2α＝60° ⑧ （2分）

粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為

x＝r＋⑨ （2分）

解得x＝R. ⑩ （2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要的作用傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?/span>如溫度、光、聲等轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量通常是電學(xué)量，例如熱敏傳感器主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻熱敏電阻阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器的電路圖下列說法正確的是　　

A. 為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器響鈴，c應(yīng)接在a處

B. 為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器響鈴，c應(yīng)接在b處

C. 若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)

D. 如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)最低報(bào)警溫度時(shí)，無論如何調(diào)節(jié)滑片P都不能報(bào)警，且電路無故障，可能原因是左邊電源電壓太低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c，離桌面高度分別為。若先后順次釋放a、b、c，三球剛好同時(shí)落到桌面上，不計(jì)空氣阻力，則( )

A. 三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2∶1

B. b與a開始下落的時(shí)間差小于c與b開始下落的時(shí)間差

C. 三者到達(dá)桌面時(shí)的速度之比是3∶2∶1

D. 三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的加速度與小球受到的重力成正比，與質(zhì)量成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中央電視臺(tái)綜藝節(jié)目《加油向未來》中有一個(gè)橄欖球空中擊劍游戲：寶劍從空中距地面高h處的B點(diǎn)自由落下，同時(shí)橄欖球（可看成質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以速度v0沿AB方向拋出，AB與水平方向的夾角為θ，恰好在空中C點(diǎn)擊中劍尖，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（ ）

A. 若橄欖球以2v0的速度沿原方向拋出，必定在C點(diǎn)上方擊中劍尖

B. 若橄欖球仍沿原方向拋出，能擊中劍尖的最小速度為

C. 若橄欖球仍沿原方向拋出，能擊中劍尖的最小速度為

D. 橄欖球仍沿原方向拋出，若速度過大，則可能無法擊中劍尖

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖，將質(zhì)量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放，小球正下方固定一臺(tái)紅外線計(jì)時(shí)器，能自動(dòng)記錄小球擋住紅外線的時(shí)間t，改變小球下落高度h，進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．此方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方便快捷．

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d＝__________mm；

（2）為直觀判斷小球下落過程中機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象________；

A．h－t圖象 B．h－圖象 C．h－t2圖象 D．h－圖象

（3）若（2）問中的圖象斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>__________（用“d”、“k”表示，忽略空氣阻力）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為2m的B、C兩物塊固定連接，靜止在光滑水平面上，物塊C緊靠擋板但不粘連．另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度vo從右向左與B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)．（所有過程都在彈簧彈性限度范圍內(nèi)）求：

（1）A、B碰后瞬間各自的速度；

（2）彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長最長時(shí)彈性勢(shì)能之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B的質(zhì)量為m，A、B用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪置于傾角為α的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面放置在水平地面上。現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子，整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過程中(　　)

A. 繩子拉力逐漸增大

B. A對(duì)斜面的壓力逐漸增大

C. 地面對(duì)斜面的摩擦力始終為零

D. A所受的摩擦力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某工程車的卸貨裝置，該裝置為一能夠直接將貨物傳送到地面的傾角為θ的傳送帶．該裝置在正常工作時(shí)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶的速度為v，卸貨工人將質(zhì)量均為m的貨物無初速度地放在傳送帶頂端，已知貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanθ.則貨物在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律可能是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長的斜面底端。現(xiàn)對(duì)其施加一個(gè)沿斜面向上、大小為F=25N的恒力，3s后將F撤去，此時(shí)物塊速度達(dá)到15m/s。設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力的大小不變，取g=10m/s2。求：

（1）物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)離斜面底端的最遠(yuǎn)距離；

（2）物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間（結(jié)果可用根式表示）。

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