【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E. 一質(zhì)量為、帶電量為的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場，以后僅保留磁場。已知OP=d，OQ=2d，不計(jì)粒子重力。

（1）求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。

（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值，經(jīng)過一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過Q點(diǎn)，且速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間。

【答案】（1），與x軸成45°角斜向上 （2）（3）

【解析】

試題（1）設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，加速度的大小為a，粒子的初速度為，過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，沿y軸方向分速度的大小為，速度與x軸正方向間的夾角為，由牛頓第二定律得

（1分）

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

聯(lián)立以上各式（1分）

（1分）

（2）

設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，粒子在第一象限的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，為圓心，由幾何關(guān)系可知△O1OQ為等腰直角三角形，得（1分）

由牛頓第二定律得（1分）

聯(lián)立可得（2分）

（3）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由幾何分析

（粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，、是粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，Q、F、G、H是軌跡與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，連接、，由幾何關(guān)系知，和均為矩形，進(jìn)而知FQ、GH均為直徑，QFGH也是矩形，又FH⊥GQ，可知QFGH是正方形，△QOG為等腰直角三角形）可知，粒子在第一、第三象限的軌跡均為半圓，得（1分）

粒子在第二、第四象限的軌跡為長度相等的線段，得（1分）

設(shè)粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間為t，則有（1分）

聯(lián)立可得（2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用國際單位制驗(yàn)證下列表達(dá)式，可以斷定不正確的是（ ）

A. （為位移、為加速度、為時(shí)間）

B. （為加速度、為動(dòng)摩擦因數(shù)、為重力加速度）

C. （為力、為質(zhì)量、為速度、為半徑）

D. （為速度、為半徑、為重力加速度、為動(dòng)摩擦因數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用一根細(xì)繩一端系一個(gè)小球，另一端固定。給小球不同的初速度，使小球在水平面內(nèi)做角速度不同的圓周運(yùn)動(dòng)，則下列細(xì)繩拉力、懸點(diǎn)到軌跡圓心高度、向心加速度、線速度與角速度平方的關(guān)系圖象正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應(yīng)。一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接。當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)(骨架與磁極不接觸)，穩(wěn)定后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量。已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，重力加速度為g，問：

(1)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系。

(2)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d四個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形，其中a、b、c三個(gè)完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三小球所在位置恰好將圓周等分．小球d位于O點(diǎn)正上方h處，且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知a、b、c三小球的電荷量均為q，d球的電荷量為6q,.重力加速度為g，靜電力常量為k，則( )

A.小球d一定帶正電

B.小球b的周期為

C.小球c的加速度大小為

D.外力F豎直向上，大小等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示是時(shí)刻一簡諧橫波沿x軸正方向傳播的波形圖，M、N是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)．圖（b）表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像．下列說法正確的是

A.振動(dòng)圖像（b）是M或N點(diǎn)的振動(dòng)圖像

B.原點(diǎn)O處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻位于負(fù)的最大位移處

C.M、N兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相反

D.在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的速度和質(zhì)點(diǎn)N的速度相同

E.t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)方程為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為測定磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的裝置，彈簧測力計(jì)下端掛一矩形線圈，線圈匝數(shù)為n，將矩形線圈的短邊（長為L）置于蹄形磁體的N極、S極間的磁場中的待測位置，線圈的質(zhì)量為m，（重力加速度為g）．為了測量方便和精確，調(diào)節(jié)好裝置后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得彈簧測力計(jì)的示數(shù)剛好為零，此時(shí)電流表示數(shù)為I，下列說法中正確的有

A. 裝置圖中線圈平面與N極、S極連線垂直

B. 當(dāng)電路未接通時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為0

C. 在磁場中的線圈短邊中的電流方向向里

D. N極和S極之間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】生活中常見的手機(jī)支架，其表面采用了納米微吸材料，用手觸碰無粘感，接觸到平整光滑的硬性物體時(shí)，會(huì)牢牢吸附在物體上。如圖是一款放置在高鐵水平桌面上的手機(jī)支架，支架能夠吸附手機(jī)，小明有一次搭乘高鐵時(shí)將手機(jī)放在該支架上看電影，若手機(jī)受到的重力為，手機(jī)所在平面與水平面間的夾角為，則下列說法正確的是（　�。�

A.當(dāng)高鐵未啟動(dòng)時(shí)，支架對手機(jī)的作用力大小等于

B.當(dāng)高鐵未啟動(dòng)時(shí)，支架受到桌面的摩擦力方向與高鐵前進(jìn)方向相反

C.高鐵勻速行駛時(shí)，手機(jī)可能受到5個(gè)力作用

D.高鐵減速行駛時(shí)，手機(jī)可能受到3個(gè)力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，某同學(xué)想把剖面MON為等腰三角形的玻璃磚加工成“玻璃鉆石”送給媽媽。已知頂角∠MON = 2θ，該玻璃折射率n = 2。現(xiàn)有一光線垂直MN邊入射。

（i）為了使該光線在OM邊和ON邊都能發(fā)生全反射，求θ的取值范圍。

（ii）若θ = 42°，試通過計(jì)算說明該光線第一次返回MN邊能否射出。

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