如右圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，從D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后離子打在距離A點(diǎn)2d的G處， AG⊥AC．若不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡始終在紙面內(nèi)，試求：

⑴此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；
⑵離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間；
⑶離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能．
(1)d (2) (3)

試題分析：（1）正離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，離子圓周運(yùn)動(dòng)半徑r滿足：
r+rcos 60°=d　
解得：r=d　

（2）設(shè)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v0，則有

得，
離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為
根據(jù)軌跡得：離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：
，
離子從C運(yùn)動(dòng)到G做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所需的時(shí)間
由
得，
故離子從D→C→G的總時(shí)間為：
t=t1+t2=
（2）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，對(duì)離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程，有：
qE=ma，d=at22　
由動(dòng)能定理得：Eq?d=EkG-mv02　
解得：
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，小球A從緊靠左極板處由靜止開始釋放，小球B從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開始釋放到運(yùn)動(dòng)至有極板的過程中，下列判斷正確的是
A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間
B．電荷量之比
C．機(jī)械能增加量之比
D．機(jī)械能增加量之比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒,在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)、水平指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以及重力的共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是 (      )
A．該微粒帶負(fù)電,電荷量q=
B．若該微粒在運(yùn)動(dòng)中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個(gè)粒子,分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場(chǎng)方向垂直,它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．如果分裂后,它們的荷質(zhì)比相同,而速率不同,那么它們運(yùn)動(dòng)的軌道半徑一定不同
D．只要一分裂,不論它們的荷質(zhì)比如何,它們都不可能再做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，速度為v0、電荷量為q的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則（    ）
A．若改為電荷量－q的離子，將往上偏（其它條件不變）
B．若速度變?yōu)?v0將往上偏（其它條件不變）
C．若改為電荷量＋2q的離子，將往下偏（其它條件不變）
D．若速度變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825002121540338.png" style="vertical-align:middle;" />v0將往下偏（其它條件不變）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，在x軸的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；在x軸的下方等腰三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，C、D在x軸上，它們到原點(diǎn)O的距離均為a，θ＝30°,現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)重力作用和空氣阻力的影響．

（1）若粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好垂直CM射出磁場(chǎng)，求P、O間的距離；
（2）P、O間的距離滿足什么條件時(shí)，可使粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中各運(yùn)動(dòng)3次?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，平行板間有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，重力不計(jì)的帶電粒子沿平行于極板方向從左側(cè)射入，從右側(cè)離開場(chǎng)區(qū)時(shí)動(dòng)能比初動(dòng)能小了些，為了使它離開場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能比初動(dòng)能大，可以(      )
A．增大粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)的初速度
B．改變帶電粒子的帶電性質(zhì)
C．減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
D．增加兩板間的電壓

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，當(dāng)含有大量正負(fù)離子（其重力不計(jì)）的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，利用電壓表所顯示的兩個(gè)電極間的電壓U，就可測(cè)出污水流量Q（單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積）．則下列說法正確的是（     ）
A．后表面的電勢(shì)一定高于前表面的電勢(shì)，與正負(fù)哪種離子多少無關(guān)
B．若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢(shì)差為零
C．流量Q越大，兩個(gè)電極間的電壓U越大
D．污水中離子數(shù)越多，兩個(gè)電極間的電壓U越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用長(zhǎng)為l的絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為＋q，將小球拉至豎直位置最低位置A點(diǎn)處無初速釋放，小球?qū)⑾蜃髷[動(dòng)，細(xì)線向左偏離豎直方向的最大角度θ＝74°。

⑴求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；
⑵求小球向左擺動(dòng)的過程中，對(duì)細(xì)線拉力的最大值；
⑶若從A點(diǎn)處釋放小球時(shí)，給小球一個(gè)水平向左的初速度v0，則為保證小球在運(yùn)動(dòng)過程中，細(xì)線不會(huì)松弛，v0的大小應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L(zhǎng)。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)。如圖所示，用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm，t s末金屬桿的速度為v1，，前t s內(nèi)金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：

（1）金屬桿速度為v1時(shí)加速度的大小；
（2）整個(gè)系統(tǒng)在前t s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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