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【題目】（16分）如圖所示，豎直平面坐標系xOy的第一象限，有垂直xOy面向外的水平勻強磁場和豎直向上的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直xOy面向里的水平勻強電場，大小也為E；第三象限內有一絕緣光滑豎直放置的半徑為R的半圓軌道，軌道最高點與坐標原點O相切，最低點與絕緣光滑水平面相切于N。一質量為m的帶電小球從y軸上(y>0)的P點沿x軸正方向進入第一象限后做圓周運動，恰好通過坐標原點O，且水平切入半圓軌道并沿軌道內側運動，過N點水平進入第四象限，并在電場中運動(已知重力加速度為g)。

（1）判斷小球的帶電性質并求出其所帶電荷量；

（2）P點距坐標原點O至少多高；

（3）若該小球以滿足(2)中OP最小值的位置和對應速度進入第一象限，通過N點開始計時，經時間小球距坐標原點O的距離s為多大？

【答案】（1），帶正電 （2）（3）

【解析】試題分析：(1)小球進入第一象限正交的電場和磁場后，在垂直磁場的平面內做圓周運動，說明重力與電場力平衡，qE＝mg ① 得: ② （2分）

小球帶正電． （1分）

（2）設勻速圓周運動的速度為、軌道半徑為，由洛倫茲力提供向心力得： ③ （1分）

小球恰能通過半圓軌道的最高點并沿軌道運動，則應滿足： ④ （1分）

由③④得： ⑤ （2分）

即：PO的最小距離為： ⑥ （2分）

（3）設到達N點的速度為，小球由O運動到N的過程中，

由機械能守恒得： ⑦ （2分）

由④⑦解得： ⑧

根據運動的獨立性可知，小球從N點進入電場區(qū)域后，在絕緣光滑水平面上作類平拋運動．設加速度為a，則有：沿x軸方向： ⑨ （1分）

沿電場方向： ⑩ （1分）

由牛頓第二定律得： （1分）

t時刻小球距O點為： （2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體質量之比mA:mB＝3:2，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑。當兩物體被同時釋放后，則(　　)

A. 若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數相同，A、B組成系統(tǒng)的動量守恒

B. 若A、B與平板車上表面間的動摩擦因數相同，A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒

C. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成系統(tǒng)的動量守恒

D. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C組成系統(tǒng)的動量守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，算出小車經過各計數點的瞬時速度如下:

計數點序號

1

2

3

4

5

6

計數點對應的時刻(s)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

通過計數點的速度（cm/s）

44.0

62.0

81.0

100.0

110.0

168.0

為了計算加速度，合理的方法是_________.

A. 根據任意兩計數點的速度，用公式算出加速度

B. 根據實驗數據畫出v-t圖象，量出其傾角，由公式a=tanα求出加速度

C. 根據實驗數據畫出v-t圖象，由圖象上相距較遠的兩點所對應的速度、時間用公式算出加速度

D. 依次算出通過連續(xù)兩計數點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度

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【題目】如圖所示為兩列相干水波在t=0時刻的疊加情況,其中實線表示波峰,虛線表示波谷.若兩列波的振幅均保持5 cm不變,波速和波長分別為1 m/s和0.5 m,C點是BD連線的中點.則下列說法正確的是

A. A、D點振動始終加強,B點振動始終減弱

B. C點始終保持靜止不動

C. t=0時刻,A、B兩點的豎直高度差為10 cm

D. 在t=0至t="0.25" s的時間內,B點通過的路程為20 cm

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【題目】如圖所示，一個菱形的導體線框沿著自己的對角線勻速運動，穿過具有一定寬度的勻強磁場區(qū)域，已知對角線AC的長度為磁場寬度的兩倍且與磁場邊界垂直．下面對于線框中感應電流隨時間變化的圖象(電流以ABCD順序流向為正方向，從C點進入磁場開始計時)正確的是(　　)．

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在直徑為d的圓形區(qū)域內存在著勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于圓面指向紙外．一電荷量為q、質量為m的帶正電粒子，從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點沿紙面射入磁場，其速度方向與AC成α＝15°角，如圖所示．若此粒子在磁場區(qū)域運動的過程中，速度的方向一共改變了90°.重力可忽略不計，求：

(1)該粒子在磁場區(qū)域內運動所用的時間t；

(2)該粒子射入時的速度大小v.

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【題目】文藝復興后，近代自然科學迅速發(fā)展，產生了一批卓著的科學成果。下列成就屬于牛頓的是

A. 自由落體定律

B. 萬有引力定律

C. 電磁感應現象

D. 能量守恒定律

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【題目】一物體以一定的初速度在水平面上勻減速滑動．若已知物體在第1s內的位移為8.0m，在第3s內位移為0.5m，則下列說法正確的是（ ）

A. 物體的加速度大小一定為3.75m/s2

B. 物體的加速度大小可能為3.75 m/s2

C. 物體在第0.5s末速度一定為4.0m/s

D. 物體在第2.5s末速度一定為0.5m/s

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【題目】“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道直奔月球，在距月球表面200km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲，先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示．之后，衛(wèi)星在P點又經過兩次變軌，最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動．對此，下列說法正確的是（ ）

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的速度大于月球的第一宇宙速度

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運動周期比在軌道Ⅰ上長

C. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運動到P點的速度大于沿軌道Ⅰ運動到P點的速度

D. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點的加速度等于沿軌道Ⅱ運動到P點的加速度

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