【題目】如圖所示，平行金屬板上下相對(duì)，金屬板總長(zhǎng)度為3L，被絕緣橡膠墊（厚度不計(jì)）分成兩部分，左側(cè)長(zhǎng)度為2L，右側(cè)長(zhǎng)度為L，實(shí)際構(gòu)成了兩個(gè)并排水平放置的平行板電容器，左側(cè)電容器上板帶負(fù)電，下板帶正電，右側(cè)電容器下板帶負(fù)電，上板帶正電。兩電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。電容器右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直線OO'是電容器的中心線。有兩個(gè)電荷量相等的帶電粒子A和B，A帶正電，B帶負(fù)電，某時(shí)刻先后從電容器最左端O點(diǎn)沿OO'方向以初速度v0.進(jìn)入電場(chǎng)，然后進(jìn)入磁場(chǎng)，A、B兩粒子在磁場(chǎng)中分別運(yùn)動(dòng)半周后在某點(diǎn)P相遇。已知A粒子質(zhì)量為B粒子質(zhì)量的3倍，A粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為60°，不考慮左右兩電場(chǎng)的相互影響，不計(jì)粒子的重力以及粒子之間的相互作用力，求：

（1）B粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向；

（2）兩粒子出電場(chǎng)時(shí)在豎直方向的位移大��；

（3）A粒子比B粒子早進(jìn)入電場(chǎng)多長(zhǎng)時(shí)間。

【答案】（1）與豎直方向的夾角為30°；（2），；（3）

【解析】

（1）設(shè)A粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為vy，則有

在電場(chǎng)中豎直方向先加速、后減速，則有

根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有

聯(lián)立得

同理，對(duì)于粒子B，則有

因?yàn)?/span>

所以

解得，可知B粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為30°；

（2）粒子A在兩個(gè)電場(chǎng)中豎直方向的位移之和為

結(jié)合（1）中mA的表達(dá)式，解得

同理，粒子B在兩個(gè)電場(chǎng)中豎直方向的位移之和

（3）設(shè)兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑分別為RA、RB，兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期，如圖所示

由幾何關(guān)系有

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周的時(shí)間分別為

由于兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間差為在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周的時(shí)間差，即

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】在“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

①在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，

A．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持

B．每次釋放小球的位置必須 （填“相同”或者“不同”）

C．每次必須由 釋放小球（“運(yùn)動(dòng)”或者“靜止”）

D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸

E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點(diǎn)連成 （“折線”或“直線”或“光滑曲線”）

②某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球拋出點(diǎn)的位置O，如圖所示，A為物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置。g取10m/s2，根據(jù)圖象，可知平拋物體的初速度為 ；小球拋出點(diǎn)的位置O的坐標(biāo)為 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理如圖中虛線內(nèi)所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R＝30－0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 該秤能測(cè)量的最大體重是1400 N

B. 該秤能測(cè)量的最大體重是1300 N

C. 該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)0.375 A處

D. 該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)0.400 A處

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】嫦娥四號(hào)探測(cè)器作為世界首個(gè)在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的航天器，其主要任務(wù)是著陸月球表面，繼續(xù)更深層次更加全面地科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球表面著陸過(guò)程十分復(fù)雜，要經(jīng)過(guò)一系列的軌道變換，其中就包括如圖所示的由圓形軌道變軌為與之相切的橢圓軌道。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.嫦娥四號(hào)沿圓軌道運(yùn)行時(shí)的加速度等于月球表面的重力加速度

B.嫦娥四號(hào)沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，越接近月球表面其運(yùn)行速率越小。

C.嫦娥四號(hào)在圓軌道上運(yùn)行的周期大于在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的周期

D.嫦娥四號(hào)由圓軌道變成橢圓軌道必須在P點(diǎn)點(diǎn)火加速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)同學(xué)相互配合，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩兩端與兩個(gè)鉤碼A、B相連，其中鉤碼A的質(zhì)量為m，鉤碼B的質(zhì)量為M（M>m）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①鉤碼A放置在地面上，鉤碼B跨過(guò)定滑輪懸空，同學(xué)甲用手將鉤碼A壓在地面上，使得A、B靜止不動(dòng)，同學(xué)乙用米尺測(cè)量并記錄鉤碼B的底端距地面的高度為H，然后手持秒表，做好測(cè)量B落地時(shí)間的準(zhǔn)備。

②某時(shí)刻，同學(xué)甲松手讓A、B運(yùn)動(dòng)起來(lái)，與此同時(shí)，同學(xué)乙開(kāi)啟秒表，在鉤碼B落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄下鉤碼B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

③重復(fù)測(cè)量幾次下落時(shí)間，取其平均值作為測(cè)量值t。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)鉤碼B落地時(shí)的瞬時(shí)速度v=________。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，如果關(guān)系式H=________成立，則可說(shuō)明機(jī)械能守恒定律成立。

(3)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，可能有________。(寫(xiě)出一條即可)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，與水平面夾角θ＝37°的斜面和半徑R=0.4m的光滑圓軌道相切于B點(diǎn)，且固定于豎直平面內(nèi)�；瑝K從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊在C點(diǎn)的速度大小vC；

（2）滑塊在B點(diǎn)的速度大小vB；

（3）A、B兩點(diǎn)間的高度差h。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛起來(lái)，將細(xì)線水平拉直后由靜止釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v、向心加速度為a，重力的功率為P、繩子的拉力為F，若不改變小球的質(zhì)量，把細(xì)線的長(zhǎng)度增加一倍，仍將細(xì)線水平拉直后由靜止釋放小球，下面說(shuō)法正確的是（　�。�

A.改變細(xì)線長(zhǎng)度之后，小球在最低點(diǎn)的速度v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B.改變細(xì)線長(zhǎng)度之后，小球在最低點(diǎn)時(shí)重力的功率P變?yōu)樵瓉?lái)的倍

C.改變細(xì)線長(zhǎng)度前后，小球在最低點(diǎn)時(shí)向心加速度a都等于重力加速度的2倍

D.改變細(xì)線長(zhǎng)度前后，小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力F都等于小球重力的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。

(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做________；

A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑

B．是為了增大小車下滑的加速度

C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)

(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合并起來(lái)掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫�。把�?/span>1次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W1……橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。根據(jù)第四次的紙帶（如圖所示）求得小車獲得的速度為________m/s。

(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v圖象如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ間距，其電阻不計(jì)， 兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成 30角。桿 1、桿 2 是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，分別垂 直導(dǎo)軌放置，每桿兩端都與導(dǎo)軌始終接觸良好，其質(zhì)量分別為 m1=0.1kg 和 m2=0.2kg，兩桿 的總電阻R=3Ω，兩桿在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下保持靜止。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，在 t=0 時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，重力加速度 g=10m/s2，求：

（1）細(xì)線燒斷瞬間，桿 1的加速度 a1 的大��；

（2）細(xì)線燒斷后，兩桿最大速度 v1、v2 的大��；

（3）兩桿剛達(dá)到最大速度時(shí)，桿 1 上滑了 0.8 米，則從 t=0 時(shí)刻起到此刻用了多長(zhǎng)時(shí)間？

（4）在（3）題情景中，電路產(chǎn)生的焦耳熱。

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同步練習(xí)冊(cè)答案