【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m＝3g，帶電量 的小球從絕緣光滑的圓弧軌道下滑至水平軌 道末端，從末端飛出后恰好自小孔S進(jìn)入兩豎直放置的平行金屬板間。兩平行金屬板間存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感強(qiáng)度大小為B=5T；勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=10N/C。小球在平行金屬板間剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，g＝10m/s2。試求：

(1)這個(gè)帶電小球進(jìn)入平行金屬板間的速度及其方向；

(2)小球從圓弧軌道上釋放時(shí)的高度H；

(3)撤去電場(chǎng)，仍讓小球從原位置由靜止釋放，求小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度。

【答案】（1）4m/s，與水平方向成30°；（2）0.2m；（3）5.464m/s

【解析】

(1)帶負(fù)電的微粒在通過(guò)點(diǎn)時(shí)受三個(gè)力的作用如圖所示，

其中重力豎直向下，大小為

電場(chǎng)力水平向左，大小為

與的合力為

合=

設(shè)合力與水平方向成俯角；

解得

洛倫茲力應(yīng)與合等值反向，與水平方向成30°角（圖中角），運(yùn)用左手定則，根據(jù)和的方向判定，帶電微粒的運(yùn)動(dòng)方向與水平向右成，解得

由得

(2)小球飛離圓弧軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)平拋的初速度為，小球進(jìn)入平行金屬板間的速度為平拋的末速度，將其分解如圖

可得

小球沿圓弧軌道下滑過(guò)程機(jī)械能守恒

解得

(3)小球進(jìn)入磁場(chǎng)后，其水平向右的速度為2m/s，對(duì)應(yīng)的洛倫茲力正好抵消重力，物體的運(yùn)動(dòng)可看成是線速度為m/s的勻速圓周運(yùn)動(dòng)和向右速度為2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為

低

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】現(xiàn)要測(cè)定一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的電阻率。

(1)螺旋測(cè)微器測(cè)量該金屬導(dǎo)體的直徑D，測(cè)量結(jié)果示數(shù)如圖甲所示，由圖甲可知D=_______mm；

(2)現(xiàn)要利用圖乙來(lái)測(cè)量該導(dǎo)體的電阻阻值R，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①實(shí)驗(yàn)時(shí)先將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，然后閉合開(kāi)關(guān)K1，將開(kāi)關(guān)K2打向1處，，接著調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表有明顯讀數(shù)，并記下此時(shí)電壓表的讀數(shù)U。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1；

②閉合開(kāi)關(guān)K1，將開(kāi)關(guān)K2打向2處，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的讀數(shù)仍為U。然后讀出電阻箱的阻值，如圖丙。

本實(shí)驗(yàn)中電阻箱此時(shí)的阻值為R0=______Ω，被測(cè)電阻的電阻阻值大小為R=_________Ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈所接交流電源的變化規(guī)律u=8sin100πt（V），接線柱2位于原線圈的中間位置。開(kāi)關(guān)置于接線柱1時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=4：1，副線圈所接電阻R=10Ω，電壓表、電流表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（　 ）

A.開(kāi)關(guān)置于接線柱1時(shí)，電壓表的示數(shù)約為2.82V

B.開(kāi)關(guān)置于接線柱1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A

C.開(kāi)關(guān)置于接線柱2時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A

D.開(kāi)關(guān)置于接線柱2時(shí)，變壓器的輸出功率為3.2W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】半球形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，兩束不同顏色的單色光a、b相互平行，從不同位置進(jìn)入介質(zhì)，其中單色光a入射方向正對(duì)圓心O，單色光b的入b射點(diǎn)位于圓心O的正上方。兩束光線都恰好在半球形介質(zhì)的底邊發(fā)生全反射，a且光線b的入射角為45°，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.單色光a在介質(zhì)中的折射率為2

B.單色光a比單色光b的頻率高

C.光線b在介質(zhì)中的折射角一定大于30°

D.若單色光a能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光線b也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中用如圖甲所示的裝置測(cè)量彈簧壓縮到某程度時(shí)的彈性勢(shì)能，探究步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量出小車(chē)上遮光條的寬度d；

②用裝有砝碼的小車(chē)把彈簧的右端壓縮到某一位置P，并記下這一位置，同時(shí)測(cè)量出小車(chē)到光電門(mén)的距離為x；

③釋放小車(chē)，測(cè)出小車(chē)上的遮光條通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間t，則此時(shí)小車(chē)的速度v=______，并記錄小車(chē)及里面砝碼的總質(zhì)量m；

④增減小車(chē)?yán)锏捻来a，________，重復(fù)③的操作，得出一系列小車(chē)的質(zhì)量m與它通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v；

⑤根據(jù)上述測(cè)得的數(shù)值算出對(duì)應(yīng)的，并作出 v2-圖像如圖乙所示。

(1)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；

(2)由于小車(chē)與水平桌面之間存在摩擦，導(dǎo)致圖像沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，這對(duì)于彈性勢(shì)能的求解________（填“有”或“無(wú)”）影響；

(3)由圖像可知彈簧被壓縮到位置P時(shí)具有的彈性勢(shì)能大小為________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖（a） 所示電路測(cè)量量程為3 V的電壓表①的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R （最大阻值9999.9 Ω），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值50 Ω），滑動(dòng)變阻器R2 （最大阻值5 kΩ），直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻很�。�。開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按電路原理圖（a）連接線路；

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開(kāi)關(guān)S；

③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿(mǎn)偏；

④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00 V，記下電阻箱的阻值。

回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________（填“R1”或“R2”）；

(2)根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實(shí)物圖連線；

（____）

(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為1500.0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為______Ω（結(jié)果保留到個(gè)位）；

(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿(mǎn)刻度電流為_____（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.100 μA B. 250 μA C.500 μA D.1mA

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向上的恒力作用下，、兩物體一起沿粗糙豎直墻面勻加速向上運(yùn)動(dòng)。關(guān)于它們的受力情況，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

A.一定受到6個(gè)力B.一定受到3個(gè)力

C.與之間不一定有摩擦力D.與墻壁之間一定有彈力和摩擦力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為kg、足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板放在水平面上，其上表面水平，質(zhì)量為kg的物塊放在長(zhǎng)木板上距板右端處，質(zhì)量為的物塊放在長(zhǎng)木板上左端，地面上離板的右端處固定一豎直擋板。開(kāi)始、長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一水平拉力作用在物塊上，使物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板滑動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)木板剛要與擋板相碰時(shí)，物塊剛好脫離木板，長(zhǎng)木板與擋板碰撞后以與碰撞前大小相同的速度返回。已知兩物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)物塊大小，求：

（1）拉力的大��；

（2）物塊滑離長(zhǎng)木板后，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)停下來(lái)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為一個(gè)倒立的U形玻璃管，A、B兩管豎直，A管下端封閉，B管下端開(kāi)口并與大氣連通。已知A、B管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度分別為hA=6cm、hB=10.8cm。管內(nèi)裝入水銀液面高度差△h=4cm。欲使A、B兩管液面處于同一水平面，現(xiàn)用活塞C把B管開(kāi)口端封住并緩慢推動(dòng)活塞C(如圖乙所示)。已知大氣壓為p0=76cmHg。當(dāng)兩管液面處于同一水平面時(shí)，求：

①A管封閉氣體壓強(qiáng)pA′

②活塞C向上移動(dòng)的距離x。

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