【題目】如圖所示，相距為D、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；pOx區(qū)域?yàn)闊o場(chǎng)區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從H（0，A）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限，經(jīng)Op上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限．求：

（1）離子在金屬板M、N間的運(yùn)動(dòng)速度；

（2）離子的比荷；

（3）離子在第Ⅰ象限的磁場(chǎng)區(qū)域和無場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析： （1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q，在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度為v，平行金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)為E0

依題意，有qvB0=qE0 ① 又M，N間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，有 ②

聯(lián)立①②解得 ③

（2）帶電粒子進(jìn)入POy區(qū)域，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，有 ④

依題意帶電粒子進(jìn)入第I象限轉(zhuǎn)過1/4圈后從OP上離開磁場(chǎng)，如圖，由幾何關(guān)系得A-r=rtAn45° ⑤

聯(lián)立③④⑤得： ⑥

（3）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期 ⑦

帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ⑧

離子從C出來后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過x軸上的D點(diǎn)，如圖，由幾何關(guān)系有CD=A-r ⑨

從C到D的時(shí)間為 ⑩

聯(lián)立③⑤⑦⑧⑨⑩得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)譜儀是一種精密儀器，是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質(zhì)譜儀是由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上。不計(jì)粒子重力。

（1）若由容器A進(jìn)入電場(chǎng)的是質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，求：

a．粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；

b．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R。

（2）若由容器A進(jìn)入電場(chǎng)的是互為同位素的兩種原子核P1、P2，由底片上獲知P1、P2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑之比是: 1。求P1、P2的質(zhì)量之比m1 :m2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平臺(tái)面MN右端N恰好在半徑為R圓形槽中心O點(diǎn)正上方h處，B物體在水平恒力F的作用下在臺(tái)面上由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，B物體質(zhì)量為m，同時(shí)A物體在光滑的圓形槽內(nèi)由a點(diǎn)開始逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻當(dāng)小球A運(yùn)動(dòng)到圖中a點(diǎn)時(shí)，B物體沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結(jié)果恰好在a點(diǎn)與A物體相碰，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)B物體拋出時(shí)的水平初速度；

(2)A物體運(yùn)動(dòng)的角速度；

(3)恒力F為多大時(shí)可使A、B兩物體在某一時(shí)刻的速度相同（假設(shè)B物體到達(dá)N點(diǎn)之前與A物體就已經(jīng)有相同速度）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．以下說法不正確的是( )

A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以等于零

B. 小球能到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零

C. 小球通過最高點(diǎn)，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于桿對(duì)球的作用力

D. 小球通過最高點(diǎn)，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反， 此時(shí)重力一定小于桿對(duì)球的作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛F1賽車含運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量約為600 kg，在一次F1比賽中賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，則賽車在加速的過程中（ ）

A. 速度隨時(shí)間均勻增大

B. 加速度隨時(shí)間均勻增大

C. 輸出功率為240 kw

D. 所受阻力大小為24000 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間1s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰．已知半圓形管道的半徑為R＝5m，小球可看作質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m＝5kg，重力加速度為g(g＝10m/s2)。求：

(1)小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離；

(2)小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿赖淖饔昧?/span>.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ＝30°，下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與光滑水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質(zhì)量m＝0.1 kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0＝2 m/s的速度被水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，經(jīng)過C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)（g取10 m/s2）。求：

（1）小物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小；

（2）小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（3）彈簧的彈性勢(shì)能的最大值Epm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著智能手機(jī)的使用越來越廣泛，一些人在駕車時(shí)也常常離不開手機(jī)。然而開車使用手機(jī)是一種分心駕駛的行為，極易引發(fā)交通事故。如圖甲所示，一輛出租車在平直公路上以v0=20m/s的速度勻速行駛，此時(shí)車的正前方x0=100m處有一電動(dòng)三輪車，正以v1=8m/s速度勻速行駛，而出租車司機(jī)此時(shí)正低頭看手機(jī)，3.5s后才發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，司機(jī)立刻采取緊急制動(dòng)措施。若從司機(jī)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)開始計(jì)時(shí)，出租車的速度-時(shí)間圖象如圖乙所示，g取10m/s2。

（1）假若出租車與三輪車不發(fā)生碰撞，從司機(jī)低頭看手機(jī)到出租車停止運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)，出租車前進(jìn)的距離；

（2）通過計(jì)算判斷三輪車是否被撞。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】天文學(xué)家燕燕發(fā)現(xiàn)有一顆類似于地球的宜居行星，經(jīng)觀測(cè)得知該行星的自轉(zhuǎn)周期為T，半徑為R，該行星的同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為。衛(wèi)星B沿半徑為的圓軌道在該行星的赤道的正上方運(yùn)行，其運(yùn)行方向和該行星的自轉(zhuǎn)方向相同，求：

（1）衛(wèi)星B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期；

（2）衛(wèi)星A和衛(wèi)星B連續(xù)地不能直接通訊的最長(zhǎng)時(shí)間間隔（信號(hào)傳輸時(shí)間可忽略）。

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