【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，MN與y軸平行，間距為d，其間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E。y軸左側(cè)有寬為L的垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，MN右側(cè)空間存在范圍足夠?qū)�、垂直紙面的勻�?qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出）。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從P（d，0）沿x軸負(fù)方向以v0的初速度射入勻強(qiáng)電場。粒子到達(dá)O點(diǎn)后，經(jīng)過一段時間還能再次回到O點(diǎn)。已知電場強(qiáng)度E=，粒子重力不計(jì)。

(1)求粒子到O點(diǎn)的速度大小；

(2)求y軸左側(cè)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小應(yīng)滿足什么條件？

(3)若滿足(2)的條件，求MN右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2和y軸左側(cè)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小關(guān)系。

【答案】（1）；（2）；（3）見解析

【解析】

(1)有動能定理得

(2)洛倫茲力提供向心力

(3)粒子通過電場回到右側(cè)磁場時速度為。 設(shè)粒子在右側(cè)磁場中軌道半徑為R，要使其能夠回到原點(diǎn)，粒子在右側(cè)磁場中應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)半徑R≥r。

解得

①當(dāng)R=r

可得

②R>r，要使粒子回到原點(diǎn)（可能軌邊如下圖所示）

則須滿足

其中n=l，2，3……

，n=l，2，3……

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在圖示電路中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為4Ω。已知通過R4的電流i4=2sin100πtA，下列說法正確的是（　�。�

A.a、b兩端電壓的頻率可能為100Hz

B.a、b兩端電壓的有效值為56V

C.若a、b兩端電壓保持不變，儀減小R2的阻值，則R1消耗的電功率減小

D.若a、b兩端電壓保持不變，儀減小R1的阻值，則R2兩端電壓增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的殺傷武器。下圖是電磁炮的原理示意圖，與電源的正、負(fù)極相連的水平平行金屬軌道位于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道所在平面向上，通電的導(dǎo)體滑塊將在磁場中向右加速，下列說法正確的是（　�。�

A.a為電源正極

B.僅增大電源電動勢滑塊出射速度變大

C.僅將磁場反向，導(dǎo)體滑塊仍向右加速

D.僅減小彈體質(zhì)量，其速度變化率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，摩托車做特技表演時，以v=10m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程中以P=1.5kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t=16s，人和車的總質(zhì)量m=1.5×102kg，臺高h=5.0m，摩托車的落地點(diǎn)到高臺的水平距離s=8m。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：

(1)摩托車從高臺水平飛出時的速度大小v0；

(2)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行100 秒的成績。多個磁場才能實(shí)現(xiàn)磁約束，其中之一叫縱向場，圖乙為其橫截面的示意圖，越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。盡管等離子體在該截面上運(yùn)動的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑，但如果只有縱向場，帶電粒子還會逐步向管壁“漂移”，導(dǎo)致約束失敗。不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（　�。�

A.正離子在縱向場中沿逆時針方向運(yùn)動B.發(fā)生漂移是因?yàn)閹щ娏Ｗ拥乃俣冗^大

C.正離子向左側(cè)漂移，電子向右側(cè)漂移D.正離子向下側(cè)漂移，電子向上側(cè)漂移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩梯形木塊M、P（均可看成質(zhì)點(diǎn)）疊放在水平地面上，M、P之間的接觸面傾斜。連接M與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向。關(guān)于力的分析，下列說法正確（ ）

A. 木塊M不可能受二個力作用

B. 木塊M可能受三個力作用

C. 木塊M一定受四個力作用

D. 地面可能受到水平方向的摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且Rd，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計(jì)的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進(jìn)入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達(dá)兩盒間的狹縫。通過電源正負(fù)極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。

(1)不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)和重力的影響。

①求粒子可獲得的最大動能Ekm；

②若粒子第1次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；

③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此計(jì)算粒子在回旋加速器中運(yùn)動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；

(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達(dá)到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為mA的A球，以某一速度沿光滑水平面向靜止的B球運(yùn)動，并與B球發(fā)生彈性正碰，假設(shè)B球的質(zhì)量mB可選取為不同的值，則下列正確的是（　�。�

A.當(dāng)mB=mA時，碰后B球的速度最大

B.當(dāng)mB=mA時，碰后B球的動能最大

C.當(dāng)mBmA時，mB越小，碰后B球的速度越大

D.當(dāng)mBmA時，mB越大，碰后B球的動量越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的是兩個閉合電路中兩個電源的圖線，下列說法中正確的是

A.電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1< r2

B.電動勢E1=E2，發(fā)生短路時，電源1耗電功率大

C.用這兩個電源給同一外電阻供電時，電源1輸出功率一定大

D.當(dāng)兩電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大

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