（12分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略�。诠芸谒谒矫鍹N的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B1= 15T的勻強磁場，MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度B2=5T的勻強磁場．現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動，以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點，測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計空氣阻力．求：

（1）小球剛進入磁場B1時的加速度大小a；
（2）絕緣管的長度L；
（3）小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離
（1）2m/s2（2）1m（3）（）m

試題分析：（1）以小球為研究對象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1，故小球在管中豎直方向做勻加速直線運動，加速度設(shè)為a，由牛頓第二定律 而 
得
（2）由小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的圖象知，在小球運動到管口時，F(xiàn)N＝2.4×10－3N，設(shè)v1為小球豎直分速度及由v1使小球受到的洛倫茲力，則 
由水平方向平衡知,即
解得 
由豎著方向小球做勻加速直線運動得=1m
（3）小球離開管口進入復(fù)合場，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N．

故電場力與重力平衡，小球在復(fù)合場中做勻速圓周運動，合速度與MN成45°角，m/s軌道半徑為R，此時洛倫茲力充當向心力 得
小球離開管口開始計時，到再次經(jīng)過
MN所通過的水平距離由幾何關(guān)系得
對應(yīng)時間
小車運動距離為x2，m
故△x= x1- x2=（）m
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，aa′、bb′、cc′、dd′為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的豎直邊界，三個區(qū)域的寬度相同，長度足夠大，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)分別存在垂直紙面向外和向里的勻強磁場，區(qū)域Ⅱ存在豎直向下的勻強電場．一群速率不同的帶正電的某種粒子，從邊界aa′上的O處，沿著與Oa成30°角的方向射入Ⅰ區(qū)．速率小于某一值的粒子在Ⅰ區(qū)內(nèi)運動時間均為t0；速率為v0的粒子在Ⅰ區(qū)運動后進入Ⅱ區(qū)．已知Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度的大小為B，Ⅱ區(qū)的電場強度大小為2Bv0，不計粒子重力．求：

(1)該種粒子的比荷；
(2)區(qū)域Ⅰ的寬度d；
(3)速率為v0的粒子在Ⅱ區(qū)內(nèi)運動的初、末位置間的電勢差U；
(4)要使速率為v0的粒子進入Ⅲ區(qū)后能返回到Ⅰ區(qū)，Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強度B′的大小范圍應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，光滑絕緣的水平面上有一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板OA與水平成為30°傾角放置，其左端有一豎直檔板，擋板上有一小孔P，已知OA板上方有方向豎直向上、場強大小為E=5V/m的勻強電場，和垂直紙面向外的、磁感應(yīng)強度大小為B=1T的勻強磁場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=帶電量為q=+的帶電小球，從小孔P以速度v=2m/s水平射入上述電場、磁場區(qū)域，之后從OA板上的M點垂直O(jiān)A方向飛出上述的電磁場區(qū)域后而進入下方的電磁場區(qū)域 ，OA板下方電場方向變?yōu)樗较蛴遥妶鰪姸却笮?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825003036604488.png" style="vertical-align:middle;" />，當小球碰到水平地面時立刻加上勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小仍為B=1T，方向垂直紙面向里。小球與水平地面相碰時，豎直方向速度立刻減為零，水平方向速度不變，小球運動到D處剛好離開水平地面，然后沿著曲線DQ運動，重力加速度為g=10m/s2，小球在水平地面上運動過程中電量保持不變，不計摩擦。

（1）求小球在OA上方空間電磁場中運動時間；
（2）求小球從M運動到D的時間；
（3）若小球在DQ曲線上運動到某處時速率最大為vm，該處軌跡的曲率半徑（即把那一段曲線盡可能的微分，近似一個圓弧，這個圓弧對應(yīng)的半徑即曲線上這個點的曲率半徑）。求vm與的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖14所示，在坐標系xoy的第一象限內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子自y軸的P點沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點進入第一象限。已知P點坐標為（0，-2），Q點坐標為（4，0），不計粒子重力。求：

（1）求粒子過Q點時速度的大小。
（2）若磁感應(yīng)強度的大小為一定值B，粒子將以垂直y軸的方向經(jīng)H點進入第二象限，求B的大小及H點的坐標值；
（3）求粒子在第一象限內(nèi)運動的時間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩極板間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，已知一離子在電場力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自A點沿曲線ACB運動，到達B點時速度為零，C點是運動的最低點，忽略重力，以下說法錯誤的是（    ）
A．離子必帶正電荷
B．A點和B點位于同一高度
C．離子在C點時速度最大
D．離子到達B點時，將沿原曲線返回A點

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做直線運動，經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的最小的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。電場強度大小為E，方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825002801883344.png" style="vertical-align:middle;" />倍。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為g，重力不計。粒子進入磁場前的速度如圖與水平方向成θ＝60°角。求：

（1）粒子帶什么性質(zhì)的電荷；
（2）粒子在磁場中運動時速度多大；
（3）該最小的圓形磁場區(qū)域的面積為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）如圖所示，在xoy坐標平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強磁場，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子（重力不計）從坐標原點O射入磁場，其入射方向與y的方向成45°角。當粒子運動到電場中坐標為（3L，L）的P點處時速度大小為v0,方向與x軸正方向相同。求：

（1）粒子從O點射入磁場時的速度v；
（2）勻強電場的場強E0和勻強磁場的磁感應(yīng)強度B0；
（3）粒子從O點運動到P點所用的時間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點垂直射入，兩個板間存在垂直紙面向里的勻強磁場．已知兩板之間距離為d，板長為d，O點是板的正中間，為使粒子能從兩板間射出，試求磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足的條件（已知質(zhì)子的帶電荷量為e，質(zhì)量為m）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，豎直面內(nèi)有一絕緣軌道，AB部分是光滑的四分之一圓弧，圓弧半徑R=0.5m，B處切線水平，BC部分為水平粗糙直軌道。有一個帶負電的小滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始下滑，運動到直軌道上的P處剛好停住。小滑塊的質(zhì)量m=1kg，帶電量為保持不變，滑塊小軌道BC部分間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，整個空間存在水平向右的勻強電場，電場強度大小為E=4.0×102N/C.（g=10m/s2）

（1）求滑塊到達B點瞬間的速度大小
（2）求滑塊到達B點瞬間對軌道的壓力大小。
（3）求BP間的距離，

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同步練習(xí)冊答案