如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E. 一質(zhì)量為、帶電量為的粒子，自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場，以后僅保留磁場。經(jīng)過一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過Q點(diǎn)，且速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)的速度相同。已知OP=d，OQ=2d，不計(jì)粒子重力。求：

（1）粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

（2）該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間。


解：（1）粒子在第四象限的電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)

                水平方向：                                              （1分）

豎直方向：                                            （1分）

                                    （1分）

聯(lián)立以上三個(gè)方程，得             （1分）

粒子到達(dá)Q點(diǎn)的速度      （1分）

設(shè)Q點(diǎn)速度與水平方向的夾角為

則，故為45°。               （1分）

（2）若經(jīng)過一段時(shí)間后粒子能夠再次經(jīng)過Q點(diǎn)，且速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)相同，

則粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示。粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑由幾何關(guān)系，得

                               （1分）

粒子在第一、三象限中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

                            （1分）

粒子在第二、四象限中做勻速直線運(yùn)動(dòng)

軌跡長度：                   （1分）

運(yùn)動(dòng)總時(shí)間：       （1分）

所以粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(shí)間：

                  （2分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


在恒溫的水池中，有一氣泡緩慢上升，在此過程中，氣泡的體積逐漸增大，不考慮氣泡內(nèi)氣體/分子勢能的變化，下列說法正確的是

    A．氣泡對外界做功                                      B．氣泡的內(nèi)能減少

    C．氣泡'與外界沒有熱量交換                       D．氣泡內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10-5T。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂叮訉?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水（視為導(dǎo)體）流過。設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說法正確的是（    ）

A．靠近河南岸的水面電勢較高  B．兩岸的水面電勢等高

C．電壓表記錄的電壓約為9mV    D．電壓表記錄的電壓約為6mV

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科目：高中物理 來源： 題型：


將一電荷量為的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等。 a、b為電場中的兩點(diǎn)，則

A．小球帶正電

B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

C．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的低

D．檢驗(yàn)電荷+在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某一速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中，僅在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，M點(diǎn)和N點(diǎn)是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右端，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是

A．粒子在M點(diǎn)的速率最大

B．粒子運(yùn)動(dòng)過程中垂直于電場方向速度保持不變                                     

C．粒子在電場中的加速度不變

D．粒子在電場中的電勢能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置上放入一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷O，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布。P是金屬板上的一點(diǎn)，P點(diǎn)與點(diǎn)電荷O之間的距離為r，幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難。幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的。圖乙中兩異號點(diǎn)電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線。由此他們分別對P點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是

A．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左，大小為      

B．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左， 大小為

C．方向垂直于金屬板向左，大小為       

D．方向垂直于金屬板向左，大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：


一質(zhì)量為1kg的物塊置于水平地面上�，F(xiàn)用一個(gè)水平恒力F 拉物塊，一段時(shí)間后撤去恒力F，已知從物體開始運(yùn)動(dòng)到停止，經(jīng)歷的時(shí)間為4s，運(yùn)動(dòng)的位移為m，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（g=10m/s2）

（1）求恒力F的大小

（2）若力F的大小可調(diào)節(jié)，其與豎直方向的夾角為也可以調(diào)節(jié)，如圖所示，其他條件不變，若在力F作用下物體勻速運(yùn)動(dòng)，求力F的最小值及此時(shí)的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：


山谷中有三塊大石頭和一根不可伸長的青之青藤，其示意圖如下。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點(diǎn)，O為青藤的固定點(diǎn)，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。開始時(shí)，質(zhì)量分別為M=10kg和m=2kg的大小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時(shí)，迅速從左邊石頭A點(diǎn)起水平跳到中間石頭，大猴抱起小猴跑到C點(diǎn)，抓住青藤的下端蕩到右邊石頭的D點(diǎn)，此時(shí)速度恰好為零。運(yùn)動(dòng)過程中猴子均看成質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）大猴子水平跳離的速度最小值

（2）猴子抓住青藤蕩起時(shí)的速度大小

（3）蕩起時(shí)，青藤對猴子的拉力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：


一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面，長度為L；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體P相對靜止。重力加速度為g。求：

（1）木塊在ab段受到的摩擦力f；

（2）木塊最后距a點(diǎn)的距離s。

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