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如圖所示，在平面直角坐標系xOy第一象限內分布有垂直xOy向外的勻強磁場，磁感應強度大小B＝2.5×10-2 T．在第二象限緊貼y軸并垂直y軸放置一對平行金屬板MN，極板間距d＝0.4 m，MN中心軸線離x軸0.3 m．極板與左側電路相連接，通過移動滑動頭P可以改變極板MN間的電壓。a、b為滑動變阻器的最下端和最上端（滑動變阻器的阻值分布均勻），a、b兩端所加電壓U＝1×102 V。在MN中心軸線上距y軸距離為L＝0.4 m處，有一粒子源S沿x軸正方向連續(xù)射出比荷為＝4.0×106 C/kg，速度為v0＝2.0×104 m/s帶正電的粒子，粒子經過y軸進入磁場，經過磁場偏轉后射出磁場而被收集（忽略粒子的重力和粒子之間的相互作用）．

（1）當滑動頭P在a端時，求粒子在磁場中做圓周運動的半徑R0；
（2）當滑動頭P在ab正中間時，求粒子射入磁場時速度的大��；
（3）滑動頭P的位置不同則粒子在磁場中運動的時間也不同，求粒子在磁場中運動的最長時間．

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）P在a端時，MN間所加電壓為0，粒子以水平進入勻強磁場，
則，解得
（2）當P在ab正中間時，，粒子在MN間做類平拋運動
水平方向位移：
豎直方向速度：
代入數據解得：
粒子射入磁場的速度大小為
（3）當粒子恰好從N板右端進入磁場時，在磁場中運動的時間最長，則
偏轉位移
根據粒子在得在磁場中做圓周運動的半徑為
軌跡如圖，由幾何關系可知圓心恰好在MN中心軸線的延長線上，由于，

所以粒子從y軸射出，且此粒子在磁場中運動時間最長，轉過的圓心角為
則
考點：考查了牛頓第二定律與電磁場的綜合應用

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列說法正確的是(　　)

A．若物體運動速率始終不變，則物體所受合力一定為零
B．若物體的加速度均勻增加，則物體做勻加速直線運動
C．若物體所受合力與其速度方向相反，則物體做勻減速直線運動
D．若物體在任意的相等時間間隔內位移相等，則物體做勻速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（4分）一端帶有滑輪的木板水平放置在桌面上，木板上放一個質量為M的物體，另一端連一不可伸縮的細線，跨過滑輪按圖甲和圖乙兩種方式拉繩子的另一端使M都能加速運動，不計滑輪質量和摩擦，則繩子上的拉力比較：圖甲   圖乙（填大于、小于、等于）
李平同學在用圖乙探究加速度、力、質量關系的實驗中，若要M受的合外力近似等于mg，則必須滿足于1、             ，2、               

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有可視為質點的木塊由A點以一定的初速度為4m/s水平向右運動，AB的長度為2m，物體和AB間動摩擦因素為μ1=0.1，BC無限長，物體和BC間動摩擦因素為μ2=， 求：

（1）物體第一次到達B點的速度；
（2）通過計算說明最后停在水平面上的位置距B點的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，一個質量為m的長木板靜止在光滑的水平面上，并與半徑為的光滑圓弧形固定軌道接觸（但不粘連），木板的右端到豎直墻的距離為s；另一質量為2m的小滑塊從軌道的最高點由靜止開始下滑，從圓弧的最低點A滑上木板。設長木板每次與豎直墻的碰撞時間極短且無機械能損失。已知滑塊與長木板間的動摩擦因數為μ。試求：

（1）滑塊到達A點時的速度大小以及物體對軌道的壓力大��；
（2）若滑塊不會滑離長木板，試討論長木板與墻第一次碰撞前的速度與s的關系；
（3）若s足夠大，為了使滑塊不滑離長木板，板長L應滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質量為10 t的機車從停車場出發(fā)，經225m后，速度達到54km/h，此時，司機關閉發(fā)動機，讓機車進站，機車又行駛125m才停在站上。設運動阻力不變，求機車關閉發(fā)動機前所受到的牽引力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

下圖為某小型企業(yè)的一道工序示意圖，圖中一樓為原料車間，二樓為生產車間．為了節(jié)約能源，技術人員設計了一個滑輪裝置用來運送原料和成品，在二樓生產的成品裝入A箱，在一樓將原料裝入B箱，而后由靜止釋放A箱，若A箱與成品的總質量為M=20kg，B箱與原料的總質量為m=10kg，這樣在A箱下落的同時會將B箱拉到二樓生產車間，當B箱到達二樓平臺時可被工人接住，若B箱到達二樓平臺時沒有被工人接住的話，它可以繼續(xù)上升h=1m速度才能減小到零．不計繩與滑輪間的摩擦及空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2，求：

（1）一樓與二樓的高度差H；
（2）在AB箱同時運動的過程中繩對B箱的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在一半徑r=5×108m的某星球的表面做一實驗，裝置如圖所示，在一粗糙的水平面上放置一半圓形的光滑豎直軌道，半圓形軌道與水平面相切。一質量為m=1kg的小物塊Q（可視為質點）在一水平向右的力F=2N作用下從A由靜止開始向右運動，作用一段時間t后撤掉此力，物體在水平面上再滑動一段距離后滑上半圓形軌道。若到達B點的速度為m/s時，物體恰好滑到四分之一圓弧D處。已知A、B的距離L=3.0m，小物塊與水平面間的動摩擦因數μ=0.2，半圓形軌道半徑R=0.08m。

（1）求該星球表面的重力加速度g和該星球的第一宇宙速度v1；
（2）若物體能夠到達C點，求力F作用的最智囊距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分)某校興趣小組制作了一個游戲裝置，其簡化模型如圖所示，在A點用一彈射裝置可將靜止的小滑塊以水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運動到B點后，進入半徑R=0.1m的光滑豎直圓形軌道，運行一周后自B點向C點運動，C點右側有一陷阱，C、D兩點的豎直高度差h=0.2m，水平距離s=0.6m，水平軌道AB長為L1=0.5m，BC長為L2 =1.5m，小滑塊與水平地面間的動摩擦因數μ=0.4，重力加速度g=10m/s2。

（1）若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點，求小滑塊在A點彈射出的速度大�。�
（2）若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運行一周離開圓形軌道后只要不掉進陷阱即為勝出。求小滑塊在A點彈射出的速度大小范圍。
（3）若小滑塊是與從光滑斜軌道E點靜止釋放的小球發(fā)生完全非彈性碰撞后，離開A點的（小球質量與小滑塊的質量相等，且均可視為質點，斜軌道與水平地面平滑連接），求當滿足（2）中游戲規(guī)則時，釋放點E與過A水平面的豎直高度H的大小范圍。

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