【題目】如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°，此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場(chǎng)，以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向，最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同（與x軸夾角也為30°），（不考慮磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的其他影響），求：

（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大��；

（2）區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

（3）寫出圓心磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）電子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)，如圖1所示．

由速度關(guān)系： 解得

（2）由速度關(guān)系得

在豎直方向

解得

（3）在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°，根據(jù)幾何知識(shí)，在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)，粒子在x軸方向上的位移恰好等于R．粒子到達(dá)N點(diǎn)而且速度符合要求的空間條件是：

電子在磁場(chǎng)作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，解得

若粒子在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期恰好轉(zhuǎn)過圓周，同時(shí)MN間運(yùn)動(dòng)時(shí)間是磁場(chǎng)變化周期的整數(shù)倍時(shí)，可使粒子到達(dá)N點(diǎn)并且速度滿足題設(shè)要求．應(yīng)滿足的時(shí)間條件： ，而

T的表達(dá)式得：

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】如圖，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，同時(shí)將小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等，方向夾角為30°,已知B、C高度差為h,兩小球質(zhì)量相等，不計(jì)空氣阻力，由以上條件可知

A. 小球甲作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為

B. 甲、乙兩小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為

C. A、B兩點(diǎn)高度差為

D. 兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了探究功與動(dòng)能變化的關(guān)系，利用如圖所示的裝置.在豎直墻上的A點(diǎn)安裝一個(gè)拉力傳感器，用不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩一端與質(zhì)量為1.00 kg的小球C連接，另一端繞過小滑輪B(可以忽略滑輪大小)與傳感器連接，定滑輪B與A等高，BD為水平參考線，測(cè)出BC間繩長(zhǎng)L＝0.80 m.實(shí)驗(yàn)中，使繩始終處于繃直狀態(tài)，將小球從距離BD線高h處由靜止開始釋放，從拉力傳感器記錄的拉力變化圖線中讀出拉力的最大值為F.改變h的值，記錄下相應(yīng)的最大拉力F，取H＝L－h，g＝9.80 m/s2，實(shí)驗(yàn)中得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示.

h/m

0.10

0.20

0.30

0.40

……

H/m

0.70

0.60

0.50

0.40

……

F/N

26.88

24.45

22.00

19.56

……

(1)當(dāng)H＝0.60 m時(shí)，小球的最大動(dòng)能為________ J，此過程中外力做功為________ J；

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：______________________________________________________

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，推導(dǎo)出F與H之間的關(guān)系為：__________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量為的箱子放在水平地面上，箱內(nèi)用一段固定長(zhǎng)度的輕質(zhì)細(xì)線栓一質(zhì)量為m的小球，線的另一端拴在箱子的頂板上，現(xiàn)把細(xì)線和球拉到左側(cè)與豎直方向成角處?kù)o止釋放，如圖所示，在小球擺動(dòng)的過程中箱子始終保持靜止，則以下判斷正確的是

A. 在小球擺動(dòng)的過程中，線的張力呈周期性變化，但箱子對(duì)地面的作用力始終保持不變

B. 小球擺到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，地面受到的壓力為，箱子受到地面向左的靜摩擦

C. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，地面受到的壓力為，箱子不受地面的摩擦力

D. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)箱頂?shù)睦Υ笥?/span>mg，箱子對(duì)地面的壓力大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將兩個(gè)相同的木塊a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上。a、b中間用一輕彈簧連接。b的右端用細(xì)繩與固定在斜面上的檔板相連。開始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)，細(xì)繩上有拉力。下列說法正確的是（ ）

A. a所受的摩擦力一定不為零

B. b所受的摩擦力一定不為零

C. 細(xì)繩剪斷瞬間a所受摩擦力不變

D. 細(xì)繩剪斷瞬間b所受摩擦力可能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧兩端相連，置于足夠長(zhǎng)、傾角為30°的斜面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊A下表面光滑，物塊B與斜面間的最大靜摩擦力為f，重力加速度為g，現(xiàn)給物塊A施加沿斜面向上的恒力，使A、B兩物塊先后開始運(yùn)動(dòng)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則（ ）

A. 當(dāng)物塊B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量最大

B. 在物塊B開始運(yùn)動(dòng)前，物塊A可能一直做加速運(yùn)動(dòng)

C. 物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)距離為 時(shí)，速度達(dá)到最大

D. 當(dāng)物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)距離為 時(shí)，物塊B開始運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是粗糙水平面上的兩點(diǎn)，O、P、A三點(diǎn)在同一豎直線上，且OP = L，在P 點(diǎn)處固定一光滑的小釘子。一小物塊通過原長(zhǎng)為L0（L0<L）的彈性輕繩與懸點(diǎn)O連接。當(dāng)小物塊靜止于A點(diǎn)時(shí)，小物塊受到彈性輕繩的拉力小于重力。將小物塊移至B點(diǎn)（彈性輕繩處于彈性限度內(nèi)），由靜止釋放后，小物塊沿地面運(yùn)動(dòng)通過A點(diǎn)，則在小物塊從B運(yùn)動(dòng)到A的過程中（ ）

A. 小物塊的動(dòng)能一直增大

B. 小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力保持不變

C. 小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力逐漸減小

D. 小物塊和彈性輕繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，真空中兩水平放置的平行金屬板C、D上分別開有正對(duì)的小孔O1和O2，兩板接在交流電源上，兩板間的電壓uCD。隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示.從t=0時(shí)刻開始，從C板小孔O1處連續(xù)不斷飄入質(zhì)量m=3.2×10-25kg、電荷量q=1.6×10-19C的帶正電的粒子（飄入速度很小，可忽略不計(jì)).在D板上方有以MN為水平上邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與D板的距離d=10cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.10T，方向垂直紙面向里，粒子受到的重力及粒子間的相互作用力均可忽略不計(jì)，平行金屬板C、D之間距離足夠小，粒子在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可忽略不計(jì)。求：

（1）從t=0到產(chǎn)t=4.0×102s時(shí)間內(nèi)，有粒子能從MN飛出磁場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間與粒子不能從MN飛出的時(shí)間之比；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)矩形導(dǎo)線框abcd全部處于水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞一豎直固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ad邊水平向右。導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量的最大值為Φm產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E，則( )

A. 導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為

B. 當(dāng)穿過導(dǎo)線框的磁通量為零時(shí)，線框的電流方向發(fā)生改變

C. 當(dāng)導(dǎo)線框的磁通量為零時(shí)，導(dǎo)線框磁通量的變化率為E

D. 從磁通量最大的位置開始計(jì)時(shí)，導(dǎo)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為Esin（)

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