如圖10所示，在xOy平面內(nèi)，有場(chǎng)強(qiáng)E=12N/C，方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T、方向垂直xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=4×10-5kg，電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒，在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí)，撤去磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間后，帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了x軸上的P點(diǎn)．求：（1）P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離；（2）帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間．

 


   

【參考答案】 解析：（1）微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)之前要受到重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力作用，如圖所示．在這段時(shí)間內(nèi)微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明三力合力為零．由此可得出微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．（2）微粒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)之后，撤去磁場(chǎng)，微粒只受到重力、電場(chǎng)力作用，其合力為一恒力，與初速度有一夾角，因此微粒將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如圖所示．可利用運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法去求解．

解析：因?yàn)?sub>

    電場(chǎng)力為：

則有：

所以得到： v=10m/s

所以θ=37°

因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力的合力是恒力，且方向與微粒在O點(diǎn)的速度方向垂直，所以微粒在后一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)．可沿初速度方向和合力方向進(jìn)行分解。設(shè)沿初速度方向的位移為，沿合力方向的位移為，則

因?yàn)?sub>         

所以 P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離為15m； O點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1. 2s．

 


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：閱讀理解

Ⅰ．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）根據(jù)打出的紙帶（圖2），選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為xo，點(diǎn)A、C間的距離為x1，點(diǎn)C、E間的距離為x2，交流電的周期為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則根據(jù)這些條件計(jì)算打C點(diǎn)時(shí)的速度表達(dá)式為：vc=
x
 
1
+x
 
2
4T
x
 
1
+x
 
2
4T
（用x1、x2和T表示）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，只要驗(yàn)證表達(dá)式
g（
x
 
0
+x
 
1
）=
(x
 
1
+x
 
2
)
2
 
3
2T
2
 
g（
x
 
0
+x
 
1
）=
(x
 
1
+x
 
2
)
2
 
3
2T
2
 
（用g、x0、x1、x2和T表示）成立，就驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．
（3）完成實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程中存在著阻力的作用，我們可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小則還需要測(cè)量的物理量是
重物質(zhì)量m
重物質(zhì)量m
（寫出名稱）
Ⅱ．某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件．圖1為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：


器材（代號(hào)） 規(guī)格
電流表（A1）
電流表（A2）
電壓表（V1）
電壓表（V2）
滑動(dòng)變阻器（R1）
滑動(dòng)變阻器（R2）
直流電源（E）
開關(guān)（S）
導(dǎo)線若干		 量程0～50mA，內(nèi)阻約為50Ω
量程0～200mA，內(nèi)阻約為10Ω
量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ
量程0～15V，內(nèi)阻約為25kΩ
阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A
阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA
輸出電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)
①為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用
A
 
2
A
 
2
；
電壓表應(yīng)選用
V
 
1
V
 
1
；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
R
 
1
R
 
1
．（以上均填器材代號(hào)）
②為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)（圖2）畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖3．
③實(shí)物連線（部分已連接好，完成余下部分）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?重慶模擬）（1）為了簡(jiǎn)單測(cè)量小木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，按以下步驟進(jìn)行：
a．將一端固定在木板P上的輕彈簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上標(biāo)記彈簧自由端位置O．將小木塊接觸彈簧自由端（不栓接）并使其緩慢移至A位置，如圖1所示．
b．將小木塊從靜止開始釋放，小木塊運(yùn)動(dòng)至B位置停止．
c．將彈簧移至桌邊，使彈簧自由端位置O與桌邊緣對(duì)齊，如圖2所示，固定木板P，使小木塊接觸彈簧自由端（不栓接）并使其緩慢移至C位置，使
.
OC
=
.
OA
，將小木塊從靜止開始釋放，小木塊落至水平地面D處，O'為O點(diǎn)在水平地面的豎直投影點(diǎn)．若已經(jīng)測(cè)得OB距離為L(zhǎng)，OO'間豎直高度為h．小木塊可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．
①為測(cè)量小木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還需要測(cè)量的物理量是：
O′與D點(diǎn)的距離x
O′與D點(diǎn)的距離x
（用文字和字母表示）
②寫出小木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式：μ=
x2
4Lh
x2
4Lh
（用測(cè)得的物理量的字母表示） 
（2）在做測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，備有下列器材：
A．定值電阻：
R
 
0
=2Ω
B．直流電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻不能忽略）
C．直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻較大）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～200Ω）
F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
①滑動(dòng)變阻器選用
D
D
（填“D”或“E”）．
②某同學(xué)將選定的器材在圖3所示的實(shí)物圖上連線完成了部分實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你以筆畫線做導(dǎo)線連接正確的電路．
③按正確操作完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，將測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出擬合圖線如圖4所示，由圖象可得該電源的電動(dòng)勢(shì)E=
2.95
2.95
V，內(nèi)電阻r=
0.770
0.770
Ω（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?泰州一模）如圖所示，x0y平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1.0×104N/的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在Y軸右側(cè)有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心O′位于x軸上，半徑為r=0.01m，磁場(chǎng)最左邊與Y軸相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T，方向垂直紙面向里．在坐標(biāo)xo=0.06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ．一束帶正電的粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場(chǎng)的初速度向右運(yùn)動(dòng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為v=2×106m/s，方向與x軸正向成300角斜向下．已知粒子的質(zhì)量為m=1.0×l0-2kg，電量為q=1.0×10-10C，重力不計(jì)．
（1）求粒子出發(fā)點(diǎn)A的坐標(biāo)；
（2）若圓形磁場(chǎng)可沿x軸向右移動(dòng)，圓心O仍在x軸上，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；
（3）若改變磁場(chǎng)半徑，磁場(chǎng)最左邊仍然與Y軸相切于O點(diǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)半徑至少為多大時(shí)，粒子就再也不能打到帶屏上？

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年江蘇省泰州市高三第一次模擬考試物理卷 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，xoy平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1．0×1 04 N／的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在Y軸右側(cè)有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心O’位于x軸上,半徑為r=0．01 m，磁場(chǎng)最左邊與Y軸相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0．01T，方向垂直紙面向里。在坐標(biāo)xo=0．06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ。一束帶正電的粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場(chǎng)的初速度向右運(yùn)動(dòng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為v=2 ×106m／s，方向與x軸正向成300角斜向下。已知粒子的質(zhì)量為m=1．0×l0-2kg，電量為q=1．0×10-10C，重力不計(jì)。

（1）求粒子出發(fā)點(diǎn)A的坐標(biāo)；

（2）若圓形磁場(chǎng)可沿x軸向右移動(dòng)，圓心O仍在x軸上，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；

（3）若改變磁場(chǎng)半徑,磁場(chǎng)最左邊仍然與Y軸相切于O點(diǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)半徑至少為多大時(shí)，粒子就再也不能打到帶屏上?

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011年江蘇省泰州市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，x0y平面內(nèi)，y軸左側(cè)有方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1.0×104N/的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在Y軸右側(cè)有一個(gè)邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心O′位于x軸上，半徑為r=0.01m，磁場(chǎng)最左邊與Y軸相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T，方向垂直紙面向里．在坐標(biāo)xo=0.06m處有垂直于x軸的足夠大的熒光屏PQ．一束帶正電的粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）以垂直于電場(chǎng)的初速度向右運(yùn)動(dòng)，穿出電場(chǎng)時(shí)恰好通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，速度大小為v=2×106m/s，方向與x軸正向成300角斜向下．已知粒子的質(zhì)量為m=1.0×l0-2kg，電量為q=1.0×10-10C，重力不計(jì)．
（1）求粒子出發(fā)點(diǎn)A的坐標(biāo)；
（2）若圓形磁場(chǎng)可沿x軸向右移動(dòng)，圓心O仍在x軸上，由于磁場(chǎng)位置的不同，導(dǎo)致該粒子打在熒光屏上的位置也不同，求粒子打在熒光屏上的位置范圍；
（3）若改變磁場(chǎng)半徑，磁場(chǎng)最左邊仍然與Y軸相切于O點(diǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)半徑至少為多大時(shí)，粒子就再也不能打到帶屏上？

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