【題目】如圖所示，在水平方向足夠長的虛線區(qū)域I（上下邊界水平）內(nèi)有交替變化的電磁場，電磁場按照如圖所示的規(guī)律變化，電場強度大小為E，方向豎直向下，磁感應強度大小為，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計）t=0時刻以初速度從上邊界A點豎直向下進入?yún)^(qū)域I，時刻從下邊界C點離開區(qū)域I并進入半徑為R的圓形區(qū)域II，，區(qū)域II與區(qū)域I在C點相切，區(qū)域II中存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為。（、E、為已知量）。求：

(1) 時刻粒子的速度大小；

(2)區(qū)域I在豎直方向的寬度d；

(3)粒子在區(qū)域II中運動的時間。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）時間內(nèi)，粒子在電場中做勻加速直線運動

勻加速直線運動公式知

可得

（2）時間內(nèi)，粒子在電場中運動的位移

時刻，粒子開始在磁場中做勻速圓周運動，設半徑為

由向心力公式

可得

設粒子做勻速圓周運動的周期為

粒子在磁場中運動的時間

對應圓心角為

在磁場中沿豎直方向運動的距離大小為

然后粒子以速度第二次進入電場，在電場中運動時間

由運動的合成與分解可知，粒子豎直向下的速度大小為

水平方向的速度大小為

粒子豎直方向做勻加速直線運動，經(jīng)過時間，豎直向下的速度大小為

豎直位移大小

可得，區(qū)域Ⅰ在豎直方向的寬度

（3）粒子從點離開區(qū)域I時的速度

易知速度與水平方向的夾角為60°

設粒子在圓形磁場中做勻速圓周運動的半徑為，圓心為，做圓周運動的周期為，粒子從點出磁場由向心力公式

可得

易知為菱形，圓心角為

粒子在區(qū)域Ⅱ中運動的時間

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，O、M 點為一根彈性繩上的兩個點，OM 間距離為 5.0m。當 O點上下振動時，會形成以 O 點為波源向左傳播的簡諧橫波。t=0 時刻 O點開始從平衡位置向下振動，振幅為 20cm。觀察發(fā)現(xiàn) 6s 末 M點第一次到達波谷，此時O 點正通過平衡位置向上運動，OM間還有一個波谷。則（　�。�

A.M 點的振動周期為4sB.橫波的波長為 m

C.t=3s 時，M點恰好處于波峰D.在0~6s內(nèi)，M點經(jīng)過的路程為20cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，R為電阻箱。干電池的工作電流不宜超過0.5 A。實驗室提供的器材如下：電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；電阻箱(阻值范圍0～999.9 Ω)；開關(guān)、導線若干。

(1)請根據(jù)圖甲的電路在圖乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路__________。

(2)實驗時，改變電阻箱R的值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的圖線。由圖象得出電池組的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。

(3)關(guān)于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是（____）

A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差

B．該同學讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

C．本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差

D．如果將電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測電阻絲的電阻約為6 Ω。某同學進行了如下測量：

（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度。測量3次，求出其平均值l.其中一次測量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為____cm.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值D。其中一次測量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為______mm。

（2）在用電壓表和電流表測金屬絲的電阻時，提供下列供選擇的器材：

A．直流電源(電動勢約為4.5 V，內(nèi)阻很小)

B．電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)

C．電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約2 Ω)

D．滑動變阻器(阻值范圍0～15 Ω，最大允許電流1 A)

E．開關(guān)、導線若干

（3）根據(jù)上面選擇的器材，在圖中-完成實驗電路的連接完整_____。

（4）采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻。測得金屬絲兩端的電壓為U，通過金屬絲的電流為I。則電阻的測量值比真實值________(選填“偏大”或“偏小”)。最后由公式ρ＝________計算出金屬絲的電阻率(用物理量表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=1kg的三個小物塊A、B、C（均視為質(zhì)點）靜止在光滑水平軌道上。半徑為R=0.6m的光滑、豎直、半圓軌道最低點與水平軌道相切。B、C之間有一輕彈簧剛好處于原長，B與輕彈簧栓接，C未與彈簧栓接�，F(xiàn)讓物塊A（右側(cè)涂有少量質(zhì)量不計的粘膠）以初速度=6m/s沿水平方向向右滑動，A與B發(fā)生碰撞并粘為一體。經(jīng)過一段時間，C脫離彈簧，然后滑上光滑豎直半圓軌道。（取g=10m/s2）求：

(1)上述過程中彈簧的最大彈性勢能；

(2)C脫離彈簧時的速度大小；

(3)試討論判斷C能否到達半圓軌道的最高點。若能，求出通過最高點時C對軌道的壓力大小；若不能，請說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離d＝40 cm，電源電動勢E＝10 V，內(nèi)電阻r＝1 Ω，定值電阻R＝8Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負電的小球從B板小孔以初速度v0＝3 m/s豎直向上射入板間．已知小球帶電荷量q＝1×10－2 C，質(zhì)量為m＝2×10－2 kg，不考慮空氣阻力。(g取10 m/s2)

（1）要使小球在A、B板間向上勻速運動，則滑動變阻器接入電路的阻值為多大？

（2）若小球帶正電，只改變滑動變阻器劃片位置，其它量不變，那么，A、B板間電壓為多大時，小球恰能到達A板？此時電源輸出功率是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的電路做“測定電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗，并根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U—I圖象，由于實驗中使用的電表不是理想電表，會對實驗結(jié)果造成一定的影響，關(guān)于該同學實驗測量值誤差的分析正確的是 ( )

A.由于電壓表的分流作用，使得內(nèi)阻的測量值大于真實值

B.由于電壓表的分流作用，使得內(nèi)阻的測量值小于真實值

C.由于電流表的分壓作用，使得內(nèi)阻的測量值大于真實值

D.由于電流表的分壓作用，使得內(nèi)阻的測量值小于真實值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】熱敏二極管的主體由一個熱敏電阻構(gòu)成，在較低溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是顯著且非線性的。若將RT和兩個阻值適當?shù)亩ㄖ惦娮?/span>R1、R2連成如圖甲所示虛線框內(nèi)的形式，虛線框內(nèi)的總電阻的阻值與RT所處環(huán)境的溫度近似成線性關(guān)系。用伏安法測量在不同溫度下的阻值，測量電路如圖甲所示，圖中的電表均可看作理想電表。的實驗結(jié)果如下表所示。

溫度t/℃

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

阻值/

54.3

51.5

48.3

44.7

41.4

37.9

34.7

（1）為了驗證與溫度之間的線性關(guān)系，在圖乙中作出關(guān)系圖線_______。

（2）在某次測量中，電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示。電流表的示數(shù)為__________，電壓表的示數(shù)為__________。此時的阻值為__________，熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕繩通過光滑的輕質(zhì)定滑輪與套在光滑水平桿上的小物塊A連接，另一端與小球B連接。系統(tǒng)由靜止釋放后，物塊A經(jīng)過圖示位置時向右運動的速度大小為vA，小球B的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為α（0°<α<90°）。則（　　）

A.vA=vBcosα

B.圖示時刻，小球B處于失重狀態(tài)

C.由靜止釋放到圖示時刻的過程中，系統(tǒng)機械能守恒

D.圖示時刻，輕繩對物塊A和小球B做功的功率相等

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