【題目】空間中有一直角坐標(biāo)系，其第一象限中在圓心為O1、半徑為R、邊界與x軸和y軸相切的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，第二象限中存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從圓形區(qū)域邊界與x軸的切點(diǎn)A處沿紙面上的不同方向射入磁場(chǎng)中，如圖所示。已知粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為R，其中沿AO1方向射入的粒子恰好到達(dá)x軸上與O點(diǎn)距離為2R的N點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力和它們之間的相互作用。求：

（1）粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小及電場(chǎng)強(qiáng)度的大��；

（2）速度方向與AO1夾角為60°（斜向右上方）的粒子到達(dá)x軸所用的時(shí)間。

【答案】（1）、（2）

【解析】

試題分析：(1）設(shè)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，因在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓第二定律得，得

如圖甲所示，因粒子的軌跡半徑是R，故沿AO1方向射入的粒子一定從與圓心等高的D點(diǎn)沿x軸負(fù)方向射入電場(chǎng)，則粒子在電場(chǎng)中從D點(diǎn)到N點(diǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，有

又因?yàn)?/span>

解得（2分）

(2）軌跡如圖所示

對(duì)于速度v(斜向右上方）的粒子，軌跡如圖乙所示，軌跡圓心為C，從M點(diǎn)射出磁場(chǎng)，連接O1M，四邊形O1MCA是菱形，故CM垂直于x軸，速度方向偏轉(zhuǎn)角度等于圓心角θ＝150°，

速度為v的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

粒子離開(kāi)磁場(chǎng)到y軸的距離MH＝，在無(wú)場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

設(shè)粒子在電場(chǎng)中到達(dá)x軸運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3，，，

故粒子到達(dá)x軸的時(shí)間為

t＝t1＋t2＋t3＝

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】有重力不計(jì)的A、B、C、D四種帶電粒子，它們的質(zhì)量之比是mA∶mB∶mC∶mD=11∶21∶31∶41，它們的電荷量之比是qA∶qB∶qC∶qD=1∶3∶5∶7，現(xiàn)讓這四種帶電粒子的混合物經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，如圖所示。則屏上亮斑（帶電粒子打到屏上某位置，就會(huì)在屏上該位置形成一個(gè)亮斑）的個(gè)數(shù)是

A．1 B．2 C．3 D．4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4 的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干種不同頻率的光子，下列說(shuō)法正確的是

A. 這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光子

B. 由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光頻率最小

C. 由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)

D. 用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平力F方向確定，大小隨時(shí)間的變化如圖a所示，用力F拉靜止在水平桌面上的小物塊，在F從0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中，物塊的加速度n隨時(shí)間變化的圖象如圖b所示。重力加速度大小為l0m/s2，最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力。由圖示可知（ ）

A. 物塊與水平桌面間的最大靜摩擦力為3N

B. 物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

C. 物塊的質(zhì)量m=2kg

D. 在0～4s時(shí)間內(nèi)，合外力的沖量為12N·S

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】位移：描述物體__________的變化，用從_________指向________的有向線(xiàn)段表示，是矢量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場(chǎng)的磁通量的變化

B. 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反

C. 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場(chǎng)的磁通量

D. 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻止了引起感應(yīng)電流原磁場(chǎng)磁通量的變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某小組同學(xué)用簡(jiǎn)易裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他們找來(lái)一塊平整且比較光滑的木板，從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺、小車(chē)和紙帶．他們把木板搭在臺(tái)階上．如圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材，得到如圖乙所示的一條紙帶．

(1)在驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒時(shí)，還需要測(cè)量臺(tái)階的高度h和木板的長(zhǎng)度L，已知紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T，根據(jù)紙帶上MN兩點(diǎn)間的數(shù)據(jù)，該組同學(xué)需要驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______________________(用題中所給物理量的字母表示)．

(2)(多選)在該實(shí)驗(yàn)中下列說(shuō)法正確的是__________________．

A．該實(shí)驗(yàn)中先接通電源，后釋放小車(chē)

B．由于摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，所以把木板搭在臺(tái)階上是為了平衡摩擦

C．由于阻力的存在，該實(shí)驗(yàn)中小車(chē)增加的動(dòng)能一定小于小車(chē)減少的重力勢(shì)能

D．在該實(shí)驗(yàn)中還需要用天平測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是一個(gè)彈簧振子的示意圖，O是它的平衡位置，在B、C之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，規(guī)定以向右為正方向．圖乙是它的速度v隨時(shí)間t變化的圖象．下面的說(shuō)法中正確的是(　　)

A. t＝2 s時(shí)刻，振子的位置在O點(diǎn)左側(cè)4 cm處

B. t＝3 s時(shí)刻，振子的速度方向向左

C. t＝4 s時(shí)刻，振子的加速度方向向右且為最大值

D. 振子的周期為8 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)新發(fā)明的J20隱形戰(zhàn)機(jī)，2012年8月進(jìn)一步試飛．由于地磁場(chǎng)的存在，飛機(jī)在我國(guó)上空一定高度水平飛行時(shí)，其機(jī)翼就會(huì)切割磁感線(xiàn)，機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢(shì)差．則當(dāng)飛機(jī)自東向西飛行和自西向東飛行時(shí)，從飛行員的角度看機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)的大小關(guān)系分別為(　　)

A. 低 高 B. 高 低

C. 低 低 D. 高 高

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