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【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xOy內，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向的勻強電場，第Ⅳ象限中在－3L≤y≤0區(qū)域內存在一垂直坐標平面向里的有界勻強磁場，一質量為m、電量為q的帶電粒子以初速度v0從y軸上的P(0，L)點沿+x方向進入電場，從x軸上的Q(2L，0)射入磁場，不計粒子的重力。

(1)求帶電粒子在Q點的速度的大小和方向，

(2)若粒子從M(2L，－3L)點射出磁場，求粒子從P點運動到M點的時間t，

(3)若勻強磁場的強弱可調節(jié)，要使粒子不從y軸上射出磁場，求磁感應強度B應滿足的條件。

【答案】(1)2v0，方向與x軸正方向成角(2)(3)

【解析】

(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動，則有

聯立解得

，

帶電粒子在Q點的速度的大小

方向

即與x軸正方向成角；

(2)帶電粒子的運動軌跡如圖，由圖可知，弦長為，弦切角為，則有

得

則在磁場中的運動時間為

粒子從P點運動到M點的時間

(3)要使粒子不從y軸上射出磁場，則軌跡恰好與y軸相切，軌跡如圖

由幾何關系得

解得

由洛倫茲力提供向心力

得

解得

所以

。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】石墨烯是目前世界上已知的強度最高的材料，它的發(fā)現使“太空電梯”的制造成為可能，人類將有望通過“太空電梯”進入太空。設想在地球赤道平面內有一垂直于地面延伸到太空的電梯，電梯始終相對地面靜止。如圖所示，假設某物體B乘坐太空電梯到達了圖示的位置并停在此處，與同高度運行的衛(wèi)星A地球同步衛(wèi)星C相比較，下列說法正確的是

A. 物體B的角速度大于衛(wèi)星A的角速度

B. 物體B的線速度大于衛(wèi)星A的線速度

C. 物體B的線速度大于衛(wèi)星C的線速度

D. 若物體B突然脫離電梯，B將做近心運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一靈敏電流計，其表頭內阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=100μA，以下說法正確的是（　　）

A. 把它改成量程為1.5V的電壓表，應串聯一個15 kΩ的電阻

B. 把它改成量程為1.0A的電流表，應并聯一個1Ω的電阻

C. 把它改成量程為1.0A的電流表，測量某電流時讀數為0.5A，此時流過表頭的電流為50μA

D. 把它改成量程為1.5V的電壓表，測量某電壓時讀數為1.5V，此時流過表頭的電流為100μA

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住處于靜止狀態(tài)，a為垂直紙面放置的直導線的橫截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有電流通過時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關于a中電流方向、磁鐵對斜面的壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是（ ）

A.電流垂直紙面向外時，FN1＜FN2，彈簧的伸長量減小

B.電流垂直紙面向外時，FN1＞FN2，彈簧的伸長量增大

C.電流垂直紙面向里時，FN1＞FN2，彈簧的伸長量減小

D.電流垂直紙面向里時，FN1＜FN2，彈簧的伸長量增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，L是一帶鐵芯的理想電感線圈，其直流電阻為零，電路中A和B是二個相同的燈泡，A燈泡串接一個理想二極管D，則（ ）

A.開關S閉合瞬間，A燈不亮

B.開關S閉合瞬間，B燈泡立即亮

C.開關S斷開瞬間，A燈泡閃亮一下后熄滅

D.開關S斷開瞬間，a點電勢低于b點電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】正三角形區(qū)域內存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。為了探測一種未知帶電粒子的屬性，讓其從正三角形一邊的中點垂直進入勻強磁場中，恰好從另一邊的中點射出。然后將質子以相同的速度從同樣的位置進入該磁場，發(fā)現質子的半徑只有未知粒子軌道半徑的一半。則下列說法正確的是（ ）

A.未知粒子的比荷與質子比荷相同

B.未知粒子與質子在磁場中的運動時間相同

C.未知粒子的動能是質子的2倍

D.未知粒子在磁場中受到的沖量大小等于質子的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年NASA發(fā)現距地球31光年的“超級地球”——GJ357d。質量約為地球質量的6倍，半徑約為地球的2倍，繞母星公轉一周的時間為55.7天。若已知地球的第一宇宙速度v0，則根據以上信息可以算出“超級地球”的（　�。�

A.密度

B.第一宇宙速度

C.母星的質量

D.公轉的角速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用一輕質繩拴著一質量為m的小球，在豎直平面內做圓周運動（不計一切阻力），小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T，小球在最高點的速度大小為v，其Tv2圖象如圖乙所示，則（　�。�

A.輕質繩長為

B.當地的重力加速度為

C.當v2＝c時，輕質繩的拉力大小為＋a

D.只要v2≥b，小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為6a

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，單邊有界勻強磁場垂直光滑水平桌面向上，磁場的磁感應強度大小為B，一個質量為m、邊長為L、粗細均勻的正方形金屬線框放在桌面上，以一定的速度向右滑動，線框運動過程中cd邊始終與磁場邊界平行，線框進磁場過程中cd邊兩端的電壓隨時間變化如圖乙所示，線框的電阻為R，則下列說法正確的是（ ）

A.線框進磁場過程中，回路中的最大感應電動勢為U0

B.線框進磁場前的速度大小為

C.線框進磁場過程，線框cd邊受到安培力的沖量大小為（U0-U1）

D.線框進磁場過程，線框中產生的焦耳熱為

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