【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m．電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度與界面成角射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為L(zhǎng)的小孔C沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)，不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)，求：

（1）此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（2）此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大�。�

（3）離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間；

（4）離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

試題分析：（1）正離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何知識(shí)可得：

解得：。

（2）設(shè)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為，有牛頓第二定律得：

離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為：。

（3）離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期：

根據(jù)軌跡得到：離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

離子從C運(yùn)動(dòng)到G做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

所需要的時(shí)間

故離子從的總時(shí)間為：。

（4）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，對(duì)離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由牛頓第二定律得到：

而 ，由動(dòng)能定理得到：，解得：。

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】質(zhì)量為m＝0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2 m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,導(dǎo)體桿的質(zhì)量為m=0．1kg,電阻為R2=2．5Ω，放置在與水平面夾角為θ=37°的傾斜導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為l=0．2m,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T,圖中電源電動(dòng)勢(shì)為E=3V,內(nèi)阻為r=0．5Ω，（sin37°=0．6，cos37°=0．8，g取10m/s2）

（1）若導(dǎo)軌光滑,開(kāi)關(guān)S閉合后導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,滑動(dòng)變阻器R1的接入電路的阻值應(yīng)為多少?

（2）若導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為,開(kāi)關(guān)S閉合后導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上,求滑動(dòng)變阻器R1接入電路的阻值范圍？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶打出的點(diǎn)計(jì)算出。

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足___________時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力。

（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的即加速度，采用圖像法處理數(shù)據(jù)，為了比較容易地檢查處加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與______的圖像。

（3）探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法

C．控制變量法 D．建立物理模型法

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線(xiàn)框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁場(chǎng)足夠大），磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，點(diǎn)a、b是U形導(dǎo)線(xiàn)框上的兩個(gè)端點(diǎn)。水平向右恒力F垂直作用在金屬棒MN上，使金屬棒MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒MN長(zhǎng)度為L，恰好等于平行軌道間距，且始終與導(dǎo)線(xiàn)框接觸良好，不計(jì)摩擦阻力，金屬棒MN的電阻為R。已知導(dǎo)線(xiàn)ab的橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子電量為e，電子定向移動(dòng)的平均速率為v。導(dǎo)線(xiàn)ab的電阻為R，忽略其余導(dǎo)線(xiàn)框的電阻。則，在時(shí)間內(nèi)

A．導(dǎo)線(xiàn)ab中自由電子從a向b移動(dòng)

B．金屬棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FL

C．導(dǎo)線(xiàn)ab受到的安培力大小F安=nSLevB

D．通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)ab橫截面的電荷量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)我們做過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)．在長(zhǎng)約80cm～100cm一端封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水，水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮)，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊．然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面在水平方向上勻加速移動(dòng)，你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是下列選項(xiàng)中的（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓弧，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入半圓軌道，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是

A．小球一定能從B點(diǎn)離開(kāi)軌道

B．小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C．若小球能從B點(diǎn)離開(kāi)，上升的高度一定小于H

D．小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶均不打滑，中間兩個(gè)輪子是固定在一起的，輪1的半徑和輪2的半徑相同，輪3的半徑和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，則輪1邊緣的a點(diǎn)和輪4邊緣的c點(diǎn)相比（ ）

A. 線(xiàn)速度之比為1∶2

B. 角速度之比為4∶1

C. 向心加速度之比為8∶1

D. 向心加速度之比為1∶8

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先平衡小車(chē)與木板之間的摩擦力．該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車(chē)靜止地放在水平長(zhǎng)木板上，并連著已穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車(chē)，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡間距都相同的點(diǎn)，說(shuō)明小車(chē)在做________________運(yùn)動(dòng)．

（2）如果該同學(xué)先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力為F，在小車(chē)質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到，測(cè)小車(chē)加速度a，作a-F的圖像．下列圖線(xiàn)正確的是 ．

（3）設(shè)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為S1和S2．如圖為用米尺測(cè)量某一紙帶上的S1、S2的情況，從圖中可讀出S1＝3．10cm， S2＝________cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，由此求得加速度的大小a＝_______m/s2．

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同步練習(xí)冊(cè)答案