【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系僅第一象限有沿y軸負(fù)方向的勻強電場，場強為E，僅在第二象限有垂直坐標(biāo)軸平面向里的勻強磁場，在x軸上有一無限長平板，在(0，L)處有一粒子發(fā)射源S，粒子發(fā)射源可向坐標(biāo)軸平面內(nèi)的各個方向發(fā)射速度可變化的同種粒子，粒子質(zhì)量為m，帶電量為q。已知當(dāng)沿x軸負(fù)方向發(fā)射粒子的速度大小、為v0時，粒子恰好垂直打到平板上，不計粒子的重力。

(1)只改變發(fā)射源在坐標(biāo)軸平面內(nèi)發(fā)射粒子的方向(僅向y軸左側(cè)發(fā)射)，若粒子打在x軸負(fù)半軸上，求帶電粒子在磁場中運動的最短時間；

(2)只改變發(fā)射源在坐標(biāo)軸平面內(nèi)發(fā)射粒子的速度大小(方向仍沿x軸負(fù)方向)，要使帶電粒子打在x軸正半軸上的距離最遠(yuǎn)，求發(fā)射速度的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】（1）根據(jù)題意和粒子的運動軌跡可知，帶電粒子帶正電且在磁場中的軌道半徑為R=L，由洛倫茲力提供向心力Bv0q=m

解得 帶電粒子打到O點時（對應(yīng)路程最短）在磁場中運動時間最短，運動軌跡對應(yīng)的圓心角為

可得運動的最短時間

（2）設(shè)粒子發(fā)射速度大小為v，由洛倫茲力提供向心力Bvq=m

可得 ，粒子打在平板上x軸右側(cè)，則2R<L，即

在電場中運動L-2R=at2

x=vt

解得

求導(dǎo)可知，當(dāng)v=v0時，x有最大值，帶電粒子打到平板落點的最右端.

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】如圖甲所示，無限長通電直導(dǎo)線MN固定在絕緣水平面上，導(dǎo)線中通有圖乙所示的電流i(沿NM方向為正)。與R組成閉合電路的導(dǎo)線框ABCD同直導(dǎo)線處在同一水平面內(nèi)，AB邊平行于直導(dǎo)線，則

A. 0~t0時間內(nèi)，流過R的電流方向為C→R→D

B. t0~2t0時間內(nèi)，流過R的電流方向為C→R→D

C. 0~t0時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受安掊力的大小先增大后減小

D. t0~2t0時間與2t0~3t0時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受安培力的方向均向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的足夠長氣缸開口向下與大氣連通，放在水平地面上。氣缸內(nèi)部有一個質(zhì)量為m的活塞，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S，初始時活塞靜止，距離氣缸底部為h，熱力學(xué)溫度為T。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g。（不計氣缸內(nèi)氣體的重量及活塞與氣缸壁間的摩擦）

①若將活塞上方氣體的熱力學(xué)溫度升高到2T，則活塞下降的距離？

②若保持溫度為T不變，現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上推，求將氣缸剛推離地面時活塞上升的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)線框靜止在光滑絕緣水平桌面上，桌面上直線PQ左側(cè)有方向豎直向下的勻強磁場I，磁感應(yīng)強度大小為B，PQ右側(cè)有方向豎直向上的勻強磁場Ⅱ，磁感應(yīng)強度大小為2B，俯視圖如圖所示�，F(xiàn)使線框以垂直PQ的初速度向磁場Ⅱ運動，當(dāng)線框的三分之一進入磁場Ⅱ時，線框速度為 ，在這個過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 線框速度為時，線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向

B. 線框速度為時，線框的加速度大小為

C. 線框中產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 流過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖中ABC表示三棱鏡的橫截面，入射光線從AB面射入，經(jīng)界面AB折射后直接到達AC面，經(jīng)界面AC折射后沿方向射出。測得,， 。求：

Ⅰ.該三棱鏡的折射率；

Ⅱ.保持入射點不變，使入射光線順時針轉(zhuǎn)動，使該光線經(jīng)界面AB折射后直接到達AC面，且恰好在界面AC發(fā)生全反射，求此時與AB邊邊夾角的余弦值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直立輕彈簧下端固定在水平地面上，自由伸長時上端位于O點，現(xiàn)在上端固定一質(zhì)量為m的木板，靜止時木板位于A點，彈簧的壓縮量為h。將一質(zhì)量為m的小物塊從木板上方B點由靜止釋放，物塊打到木板上并立刻與木板一起向下運動，但不粘連，到達最低點后又向上運動，物塊離開木板后最高能運動到C點，整個過程忽略空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是

A. 整個過程中，木板、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. 物塊和木板一起運動的過程中，在A點速度最大

C. 物塊和木板一起向上運動到A點時，彈簧的彈性勢能為mgh

D. 物塊和木板一起向上運動到O點時，物塊和木板間彈力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】撐桿跳高是一項技術(shù)性很強的體育運動，完整的過程可以簡化成三個階段：持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落。撐桿跳高的過程中包含很多物理知識，下列說法正確的是

A. 持桿助跑過程，重力的反作用力是地面對運動員的支持力

B. 撐桿起跳上升階段，彎曲的撐桿對人的作用力大于人對撐桿的作用力

C. 撐桿起跳上升階段先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

D. 最高點手已離開撐桿，運動員還能繼續(xù)越過橫桿，是因為受到了一個向前的沖力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在兩個等量正點電荷，A為中垂線上一點，B為連線上一點，電荷在該電場中運動時僅受電場力的作用，則下列說法正確的是 ( )

A. 電子在兩正點電荷連線的中垂線上可以做往復(fù)運動

B. 若電子有一合適的初速度，可以在兩正點電荷連線中垂面上做勻速圓周運動

C. 若在A點釋放一正電荷，則該電荷沿中垂線向無限遠(yuǎn)處運動，速度越來越大，加速度越來越小

D. 若在B點由靜止釋放一正電荷，則該正電荷將做往復(fù)運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩等高氣缸A、B內(nèi)壁光滑，且氣缸A的直徑為氣缸B的2倍，下部由體積可忽略的細(xì)管連通；A上端與大氣連通，B上端封閉；兩氣缸除B頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞b把封閉著的理想氣體分成兩部分；當(dāng)大氣壓為P0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為27℃且平衡時，活塞a、b離氣缸頂部的距離均為氣缸高度的1/4.

①現(xiàn)通過電熱絲對a、b下方的氣體緩慢加熱，當(dāng)活塞a恰升至頂部時，求活塞a、b間氣體的溫度；

②繼續(xù)緩慢加熱，使活塞b上升，當(dāng)活塞b上升的距離是氣缸高度的1/16時，求活塞b上方的氣體壓強。

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