【題目】在科學(xué)研究中，可以通過施加適當(dāng)?shù)碾妶龊痛艌鰜韺?shí)現(xiàn)對帶電粒子運(yùn)動的控制．如圖所示，某時(shí)刻在平面內(nèi)的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿軸負(fù)方向、電場強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場，在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的是磁場．一質(zhì)量為，電荷量為的帶正電的粒子從點(diǎn)以速度沿垂直于軸方向射入該勻強(qiáng)電場中，粒子僅在電場力作用下運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)且沿方向進(jìn)入第Ⅳ象限．在粒子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)撤去勻強(qiáng)電場（不計(jì)撤去電場對磁場及帶電粒子運(yùn)動的影響），粒子經(jīng)過原點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，并僅在磁場力作用下，運(yùn)動一段時(shí)間從軸上的點(diǎn)射出磁場．已知與軸正方向夾角，帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì)，求：

（）、兩點(diǎn)間的電勢差．

（）坐標(biāo)原點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離．

（）粒子從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的總時(shí)間．

【答案】（1）（2）（3）+。

【解析】試題分析：（1）設(shè)粒子經(jīng)過O點(diǎn)的速度為v， 則cosα=（1分）

對于電子經(jīng)過電場的過程，根據(jù)動能定理有：（1分）

解得：（1分）

（2）設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，運(yùn)動軌跡如答圖2所示。

洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：（1分）

解得：（1分）

根據(jù)幾何關(guān)系可知，O與N之間的距離（1分）

（3）設(shè)粒子在電場中從M點(diǎn)運(yùn)動至O點(diǎn)所用時(shí)為t1，

根據(jù)牛頓第二定律可知：粒子在電場中的加速度a=（1分）

粒子通過O點(diǎn)時(shí)豎直方向速度vy=，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有：vy=at1

解得：t1=（1分）

設(shè)粒子在磁場中從O點(diǎn)運(yùn)動至N點(diǎn)用時(shí)為t2，粒子在磁場中運(yùn)動的周期

（1分）

解得：粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的總時(shí)間t= t1+ t2=+

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】一個小球沿斜面向下運(yùn)動，用每隔（）s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，如圖所示．即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個小球的像之間的時(shí)間間隔為（）s，測得小球在幾個連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移數(shù)據(jù)見下表：

x1/cm

x2/cm

x3/cm

x4/cm

8.20

9.30

10.40

11.50

（1）小球在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差_____（填“相等”或“不相等”），小球運(yùn)動的性質(zhì)屬_____直線運(yùn)動．

（2）甲、乙兩同學(xué)計(jì)算小球加速度的方法如下：

甲同學(xué)： ．

乙同學(xué)： ．

你認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)中計(jì)算方法更準(zhǔn)確的是_____，加速度值為_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中、、、、…所示小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置．連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為，每塊磚的厚度為，根據(jù)圖中的信息，下列判斷不正確的是（ ）

A. 位置“”是小球釋放的初始位置

B. 小球做勻加速直線運(yùn)動

C. 小球下落的加速度為

D. 小球在位置“”的速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于加速度與速度、速度變化量的關(guān)系，下列說法正確的是

A.物體的速度為零時(shí)，加速度也一定為零

B.物體的速度改變時(shí)，加速度一定改變

C.物體加速度與速度方向相同．速度必增大

D.物體的加速度變大時(shí)，速度也一定變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于分子間作用力，下列說法中正確是（ ）

A. 當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，它們之間既沒有斥力也沒有引力

B. 分子間的距離大于r0時(shí)，分子間只有引力

C. 分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小

D. 分子間的平衡距離r0與分子直徑是同一數(shù)值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的絕緣細(xì)半圓管軌道在C點(diǎn)與絕緣的水平地面平滑連接，半圓管的半徑R=1．6m，管內(nèi)壁光滑，兩端口C，D連線沿豎直方向，CD右側(cè)存在場強(qiáng)大小E=1．5×103N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場；水平面AB段表面光滑，長L1=6．75m，BC段表面粗糙，長L2=5．5m．質(zhì)量m=2．0kg、電荷量q=0．01C的帶正電小球在水平恒力F=10．0N的作用下從A點(diǎn)由靜止升始運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后撤去拉力F，小球進(jìn)人半圓管后通過端口D時(shí)對圓管內(nèi)軌道有豎直向下的壓力ND=15N．小球與水平面BC段之間的動摩擦因數(shù)u=0．2，取g=10m/s2．求：

（1）小球通過端口D時(shí)的速度大小vD；

（2）小球通過半圓管中點(diǎn)P時(shí)與圓管的作用力大小NP；

（3）撤去拉力F時(shí)小球的速度大小v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，如圖為三種射線在同一磁場中的運(yùn)動軌跡如圖，三種射線分別為α射線（氦核流），β射線（電子束），γ射線（不帶電 ），則下列說法正確的是：（）

A. 1軌跡為α射線 2軌跡為γ射線 3軌跡為β射線

B. 1軌跡為α射線 2軌跡為β射線 3軌跡為γ射線

C. 1軌跡為β射線 2軌跡為γ射線 3軌跡為α射線

D. 以上說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m1、m2。的兩個物塊，通過定滑輪和動滑輪以及輕繩懸掛在天花板的M、N兩點(diǎn)，平衡時(shí)懸掛于M點(diǎn)的繩與豎直方向的夾角為，懸掛于N點(diǎn)的繩與豎直方向的夾角為�，F(xiàn)將懸點(diǎn)M向左緩慢移動一小段距離后固定，再次平衡后，關(guān)于以及M、N兩點(diǎn)所受作用力的變化情況，以下判斷正確的是（滑輪重力和繩與滑輪之間的摩擦力不計(jì)）

A. 和均變大，且=

B. 和均不變，且=2

C. 繩對M、N的作用力不變

D. 繩對M、N的作用力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的四條紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶(紙帶的左端先通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)。從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定：紙帶_____是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，紙帶_____是越來越快的，紙帶_____是開始越來越快，后來又越來越慢。若所用電源的頻率是50Hz，圖中紙帶D，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，歷時(shí)_____s，位移為_____m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動的平均速度是_____m/s，BC段的平均速度是_____m/s，而AD段的平均速度是_____m/s。

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