【題目】如圖，xoy為平面直角坐標(biāo)系，y>0的區(qū)域內(nèi)有一個(gè)底邊與x軸重合的等腰直角三角形，在該等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q(q >0)的帶電粒子(不計(jì)重力)從電場(chǎng)中P(0，-h)點(diǎn)以速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，由Q(2h，0)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后再次射人電場(chǎng)，恰能以同樣的速度通過(guò)P點(diǎn)并重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;

(3)粒子連續(xù)兩次通過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間間隔;

(4)等腰三角形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

【答案】(1) ；(2) ；(3) (4)

【解析】

(1)粒子在電場(chǎng)中做拋物線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

由運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:

①

②

③

解得④

(2)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí),沿y軸正方向的分速度

⑤

速度方向與x軸正方向的夾角θ滿足:

⑥

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓心為C),軌跡如圖所示，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度為

⑦

由幾何關(guān)系可知軌跡半徑為

⑧...

又，解得

(3)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為

則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

則連續(xù)兩次通過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間間隔

(4)若等腰三角形面積最小，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與三角形的腰相切,由幾何關(guān)系可知最小三角形的腰

..

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】如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小，V為理想電壓表．若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱，則(　　)

A.電壓表的示數(shù)變大B.小燈泡消耗的功率變小

C.通過(guò)R2的電流變小D.電源內(nèi)阻消耗的電壓變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度圖象如圖所示，0~t1段為直線，從t1時(shí)刻起汽車(chē)保持額定功率不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力恒為f，則（　�。�

A.0~t1時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的牽引力等于

B.t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的功率等于fv1

D.t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的功率等于fv2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組想測(cè)未知電阻Rx，(約為60)的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：

電源E：電動(dòng)勢(shì)約為3. 0V ，內(nèi)阻忽略不計(jì);

電流表A1：量程為0 ~20mA，內(nèi)阻r1=50;

電流表A2：量程為0 ~ 50mA，內(nèi)阻r2約30;

滑動(dòng)變阻器R1 ：最大阻值為20;

滑動(dòng)變阻器R2 ：最大阻值為4000;

單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。

(1)為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用______ (選填“R1”或“R2");閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至__________. (選填“a”或“b”)端。

(2)圖示為測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，為了完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)趫D中完成剩余部分的連接__________。

(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表A1的示數(shù)為15.0mA，電流表A2的示數(shù)為27.0mA，則Rx的阻值為______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某人向放在水平地面上正前方的小桶水平拋球，結(jié)果球劃著一條弧線飛落到小桶的前方，如圖所示，為了讓水平拋出的小球落入桶中，以下調(diào)整可行的是不計(jì)空氣阻力　　

A. 只降低拋出點(diǎn)高度 B. 增大初速度并提高拋出點(diǎn)高度

C. 只增大初速度 D. 只提高拋出點(diǎn)高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙的絕緣的，AB長(zhǎng)為L，C為AB的中點(diǎn)，在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，與斜面垂直的虛線CD為電場(chǎng)的邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從B點(diǎn)開(kāi)始在B、C間以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)C后沿斜面勻加速下滑，到達(dá)斜面底端A時(shí)的速度大小為v．試求：

（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為 m 的小球，從離彈簧上端高 h 處由靜止釋放．某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，他以小球開(kāi)始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸 Ox，作出小球所受彈力 F 的大小隨小球下落的位置坐標(biāo) x 變化的關(guān)系，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g.以下判斷不正確的是( )

A. 當(dāng) x＝h＋x0，小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和最小

B. 小球落到彈簧上向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，加速度先減小后增大

C. 當(dāng) x＝h＋2x0，小球的加速度大小為g

D. 小球動(dòng)能的最大值為 mgh＋mgx0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】傾角為θ的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一長(zhǎng)木板，木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。平行于斜面的力傳感器上端連接木板，下端連接一光滑小球，如圖所示。當(dāng)木板固定時(shí)，傳感器的示數(shù)為F1。現(xiàn)由靜止釋放木板，木板沿斜面下滑的過(guò)程中，傳感器的示數(shù)為F2。則下列說(shuō)法正確的是

A. 若μ＝0，則F1＝F2

B. 若μ＝0，則F2＝0

C. 若μ≠0，則μ＝tanθ

D. 若μ≠0，則

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】帶電粒子的質(zhì)量m=1.7×10-27kg，電荷量q=1.6×10-19C，以速度v=3.2×106m/s，沿垂直于磁場(chǎng)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.17T，如圖所示，求：

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大��；

(2)若要使帶電粒子從左邊界射出，磁場(chǎng)的寬度L至少多大；

(3)若磁場(chǎng)的寬度L=10cm，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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