(16分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出)；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．一粒子源固定在x軸上坐標(biāo)為(－L，0)的A點(diǎn)．粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上坐標(biāo)為(0，2L)的C點(diǎn)，電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用)．求：

⑴勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小；
⑵電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ；
⑶圓形磁場的最小半徑Rmin．

⑴E＝；⑵θ＝45°；⑶Rmin＝。

解析試題分析：⑴電子在從A運(yùn)動到C的過程中，只受沿＋x方向的電場力eE作用，故做類平拋運(yùn)動，設(shè)其運(yùn)動時間為t，因此在x方向上有：L＝                ①
在y方向上有：2L＝vt         ②
由①②式聯(lián)立解得：E＝
⑵根據(jù)類平拋運(yùn)動的結(jié)論可知，電子離開電場時的速度的反向延長線將交于y方向位移的中點(diǎn)，即經(jīng)過(－L，L)點(diǎn)，因此tanθ＝1，θ＝45°
⑶電子進(jìn)入磁場后僅受洛倫茲力evCB作用，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)其軌道半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律有：evCB＝       ③
根據(jù)幾何關(guān)系可知：vC＝        ④
根據(jù)題意作出電子的運(yùn)動軌跡示意圖如下圖所示

由圖中幾何關(guān)系可知，電子在磁場中偏轉(zhuǎn)120°后垂直于ON射出，因此當(dāng)圖中PQ為圓形磁場的直徑時其半徑最小，即有：Rmin＝rsin60°       ⑤
由③④⑤式聯(lián)立解得：Rmin＝
考點(diǎn)：本題主要考查了類平拋運(yùn)動的應(yīng)用、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)、在有界磁場中的運(yùn)動等問題，屬于中檔題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖是自動調(diào)溫式電熨斗，下列說法不正確的是 

A．正常工作時上下觸點(diǎn)是接觸的
B．雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲
C．原來溫度控制在80℃斷開電源，現(xiàn)要求60℃斷開電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下調(diào)一此
D．由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（7分）如圖所示，當(dāng)光敏電阻RG受到光照時，阻值______，非門輸入端A出現(xiàn)_____電平，輸出端Y出現(xiàn)______電平（填“高”或“低”），發(fā)光二極管LED反向截止，_____發(fā)光（填“能”或“不能”），當(dāng)把光遮住時，RG阻值增大，輸入端A出現(xiàn)____電平，Y端是_____電平（填“高”或“低”），二極管正向?qū)╛___發(fā)光（填“能”或“不能”，）達(dá)到路燈白天不亮晚上亮的目的。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場強(qiáng)度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，左側(cè)裝置內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，裝置上、下兩極板間電勢差為U，間距為L；右側(cè)為“臺形”勻強(qiáng)磁場區(qū)域ACDH，其中，AH//CD，AH=4L。一束電荷量大小為q、質(zhì)量不等的帶電粒子 (不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn))，從狹縫S1射人左側(cè)裝置中恰能沿水平直線運(yùn)動并從狹縫S2射出，接著粒子垂直于AH、由AH的中點(diǎn)M射人“臺形”區(qū)域，最后全部從邊界AC射出。若兩個區(qū)域的磁場方向均水平(垂直于紙面向里)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，“臺形”寬度MN=L，忽略電場、磁場的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用。

（1）判定這束粒子所帶電荷的種類，并求出粒子速度的大小;
（2）求出這束粒子可能的質(zhì)量最小值和最大值;
（3）求出（2）問中偏轉(zhuǎn)角度最大的粒子在“臺形”區(qū)域中運(yùn)動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖，水平地面上方有絕緣彈性豎直檔板，板高h(yuǎn)=9m，與板等高處有一水平放置的籃筐，筐口的中心離擋板s=3m．板的左側(cè)以及板上端與筐口的連線上方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T；質(zhì)量、電量、視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球從擋板最下端，以某一速度水平射入場中做勻速圓周運(yùn)動，若與檔板相碰就以原速率彈回，且碰撞時間不計(jì)，碰撞時電量不變，小球最后都能從筐口的中心處落入筐中（不考慮與地面碰撞后反彈入筐情況），，求：

（1）電場強(qiáng)度的大小與方向；
（2）小球從出發(fā)到落入筐中的運(yùn)動時間的可能取值。（計(jì)算結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)和保留π值表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

夏天開空調(diào)，冷氣從空調(diào)中吹進(jìn)室內(nèi)，則室內(nèi)氣體分子的

A．熱運(yùn)動劇烈程度加劇 B．平均動能變大
C．每個分子速率都會相應(yīng)的減小 D．速率小的分子數(shù)所占的比例升高

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

（6分）下列說法正確的是         。（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）

A．布朗運(yùn)動反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動
B．氣體的溫度升高，個別氣體分子運(yùn)動的速率可能減小
C．對于一定種類的大量氣體分子，在一定溫度時，處于一定速率范圍內(nèi)的分子數(shù)所占百分比是確定的
D．若不計(jì)氣體分子間相互作用，一定質(zhì)量氣體溫度升高、壓強(qiáng)降低過程中，一定從外界吸收熱量
E．密閉容器中有一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)其在完全失重狀態(tài)下，氣體的壓強(qiáng)為零 

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

PM2.5是指大氣中直徑的懸浮細(xì)顆粒物，PM2. 5懸浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，與較大的顆粒物相比，在大氣中的停留時間更長，很難自然沉降到地面。關(guān)于PM2. 5的說法中錯誤的是＿＿＿（填選項(xiàng)前的字母）

A．氣溫越高，PM2. 5的運(yùn)動越激烈
B．PM2. 5在空氣中的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動
C．周圍大量分子對PM2. 5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動
D．倡導(dǎo)低碳生活、減少化石燃料的使用，能有效減小PM2. 5在空氣中的濃度

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同步練習(xí)冊答案