【題目】真空中有如圖所示的矩形區(qū)域，該區(qū)域總高度為2h、總寬度為4h，其中上半部分有磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的水平勻強磁場，下半部分有方向豎直向下的勻強電場。以水平分界線為x軸，正中心為坐標原點O，在處有一與x軸垂直的足夠大的光屏(圖中未畫出)。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子不斷地從下邊界中點P處由靜止開始經(jīng)過勻強電場加速，通過坐標原點后射入勻強磁場中。粒子間的相互作用和粒子重力均不計。

(1)若粒子從P點開始到第二次通過x軸時，恰好過x=h的點A，求加速電場的場強。

(2)若要求粒子從磁場的右側(cè)邊界射出，求符合條件的加速電場場強的范圍。

(3)若將光屏向x軸正方向平移，粒子打在屏上的位置始終不改變，則加速電場的場強多大?粒子在電場和磁場中運動的總時間多長?

【答案】（1）　�。�2）　（3）

【解析】（1）粒子在電場中加速

粒子在磁場中旋轉(zhuǎn)

由幾何關(guān)系得粒子做圓周運動的半徑

三式聯(lián)立可得

（2）粒子能從磁場的右側(cè)邊界射出時，須滿足

粒子在電場中加速

粒子在磁場中旋轉(zhuǎn)

各式聯(lián)立可得

（3）粒子打在屏上的位置始終不變，則粒子離開磁場時速度方向必平行于x軸正向，由幾何關(guān)系知，進入勻強磁場后做勻速圓周運動的半徑

帶電粒子在電場中加速過程

三式聯(lián)立得

從O點進入磁場后先運動半個圓周再返回電場減速到0又返回磁場時速度仍是，如此周期性運動最后從磁場的右邊界水平射出。

帶電粒子在磁場中運動周期

帶電粒子在磁場中運動總時間.

帶電粒子在電場中運動總時間

帶電粒子在電磁場中運動總時間

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離d符合d=H﹣2t2（SI））的規(guī)律變化，（SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的高度）則物體的運動是（ ）

A.勻變速曲線運動
B.速度大小不變的曲線運動
C.勻加速直線運動
D.勻速直線運動

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【題目】下列選項中，會導(dǎo)致靜電危害的是

A.建筑物屋頂安放避雷針

B.印染廠車間保持空氣干燥

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【題目】如圖所示，BC為半徑R=2.5m的 圓弧，AB為光滑水平軌道，兩軌道在B處相切連接；AB軌道上的滑塊P通過不伸長的輕繩與套在豎直光滑細桿的滑塊Q連接；開始時，P在A處，Q在與A同一水平面上的E處，且繩子剛好伸直處于水平，固定的小滑輪在D處，DE=3m不計滑輪與繩子間的摩擦和空氣阻力，現(xiàn)把Q從靜止釋放，當下落h=3m時，P恰好到達圓弧軌道的B，且對B無壓力．取g=10m/s2 ． 試求：

（1）在P到達B處時，P的速度大��；
（2）在P到達B處時，Q的速度大�。�
（3）滑塊P、Q的質(zhì)量之比，即 =？

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【題目】如圖所示，真空中Ox坐標軸上的某點有一個點電荷Q，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為0.2 m和0.7 m．在A點放一個帶正電的試探電荷，在B點放一個帶負電的試探電荷，A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同，電場力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖中直線a、b所示．下列說法正確的是(　　)

A. B點的電場強度的大小為0.25 N/C

B. A點的電場強度的方向沿x軸負方向

C. 點電荷Q是正電荷

D. 點電荷Q的位置坐標為0.3 m

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【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為＋q的帶電粒子，以不同的初速度兩次從O點垂直于磁感線和磁場邊界向上射入勻強磁場，在洛倫茲力作用下分別從M、N兩點射出磁場，測得OM∶ON＝3∶4，則下列說法中錯誤的是 (　　)

A. 兩次帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間之比為1∶1

B. 兩次帶電粒子在磁場中運動中從M點出和從N出的路程長度之比為3∶4

C. 兩次帶電粒子在磁場中從M點出和從N出的所受的洛倫茲力大小之比為3∶4

D. 兩次帶電粒子在磁場中從M點出和從N出所受的洛倫茲力大小之比為4∶3

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【題目】如圖所示，在水平地面上方高度h處的M點以大小為v0的初速度水平拋出一個小球，最后小球落在水平地面的N點，不計空氣阻力，下列說法中正確的是（ ）

A.v0越大，小球在空中運動時間越長
B.v0越大，小球落地時速度方向與水平方向間的夾角越大
C.h越大，小球在空中運動時間越短
D.h越大，小球落地時速度方向與水平方向間的夾角越大

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【題目】人類向宇宙空間發(fā)展最具可能的是在太陽系內(nèi)地球附近建立“太空城”．設(shè)想中的一個圓柱形太空城，其外殼為金屬材料，長1600m，直徑200m，內(nèi)壁沿縱向分隔成6個部分，窗口和人造陸地交錯分布，陸地上覆蓋1.5m厚的土壤，窗口外有巨大的鋁制反射鏡，可調(diào)節(jié)陽光的射入，城內(nèi)部充滿空氣，太空城內(nèi)的空氣、水和土壤最初可從地球和月球運送，以后則在太空城內(nèi)形成與地球相同的生態(tài)環(huán)境．為了使太空城內(nèi)的居民能如地球上一樣具有“重力”，以適應(yīng)人類在地球上的行為習慣，太空城將在電力的驅(qū)動下，繞自己的中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動．如圖為太空城垂直中心軸的截面，以下說法正確的有（ ）

A.太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心
B.人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供
C.太空城內(nèi)的居民不能運用天平準確測出質(zhì)量
D.太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大

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【題目】圖示為一小球做勻變速直線運動的頻閃照片，已按時間先后順序標注照片上小球的七個位置分別為O、A、B、C、D、E、F．已知頻閃周期T=0.1s，小球各位置與O點間的距離分別為OA=5.66cm，OB=10.52cm，OC=14.57cm，OD=17.79cm，OE=20.19cm，OF=21.79cm．

（1）小球做____________（填“勻加速”、“勻速”或“勻減速”）直線運動．

（2）小球到達位置A時的速度大小vA= _________m/s，小球運動的加速度大小a=________ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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