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精英家教網某直角坐標系中，在第四象限有一平行與X軸正方向相同的勻強電場，其余的所有區(qū)域也存在同樣大小的勻強電場，但方向與Y軸正方向相同，同時在X軸的正半軸有垂直紙面向里的勻強磁場．現一質量m、電量q的電荷以速度v，45°夾角進入該直角坐標系中，如圖所示，先做直線運動，后做曲線運動與X軸垂直相交于B點．
（1）判斷電荷的電性，
（2）電場強度和磁場強度的大小分別是多少
（3）AB間的距離是多少
（4）為了讓電荷能做周期性的運動，在X軸的負半軸設計了一個有界的勻強磁場即可，試求此磁場的面積．
分析：分析電荷做直線運動的條件，判斷電荷的電性并求出電場強度和磁感應強度的大�。\用幾何知識分析磁場的半徑，求出面積．
解答：解：（1）電荷在開始階段做直線運動，受到重力、電場力和洛倫茲力，重力、電場力是恒力，電荷只有做勻速直線運動，說明電荷帶正電．
    （2）根據平衡條件得
        qE=mg，得E=
mg
q

        由qvB=
2
mg
        得B=
2
mg
qv

      （3）在第一象限中，由于重力和電場力平衡，電荷做勻速圓周運動，其半徑為r=
mv
qB
=
2
v2
2g

        電荷運動的軌跡如圖，根據幾何知識得，
         AB間距離為S=（1+
2
）r=
(2+
2
)v2
2g

      （4）在X軸的負半軸，電荷先沿水平做勻速直線運動，再做勻速圓周運動．軌跡如圖．
     設勻速圓周運動半徑為R，則（1+
2
2
）R=S
              解得   R=
v2
g

       所以有界的勻強磁場的面積為SAB=R2+（1+
2
2
）R2=
(4+
2
)v2
2g


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答：（1）電荷帶正電．
    （2）電場強度和磁感應強度的大小分別是E=
mg
q
，B=
2
mg
qv
．
    （3）AB間的距離是離為
(2+
2
)v2
2g
．
    （4）此磁場的面積為
(4+
2
)v2
2g
．
點評：本題是帶電粒子在復合場中運動的問題，關鍵是分析粒子的受力情況和運動情況，用力學的方法處理．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）使用打點計時器來分析物體運動情況的實驗中：有如下基本步驟：
A、把打點計時器固定在桌子上          B、安好紙帶
C、松開紙帶讓物體帶著紙帶運動        D、接通低壓交流電源
E、取下紙帶                          F、斷開開關
這些步驟正確的排列順序為
ABDCFE
ABDCFE
．
（2）用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點．其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數點之間還有4個打印點未畫出．
①試根據紙帶上各個計數點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下表要求保留3位有效數字．

②將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線．

③由所畫速度-時間圖象求出小車加速度為
0.80
0.80
m/s2
（2）某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數k．做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數值記作x0，彈簧下端掛一個20g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作x1；彈簧下端掛兩個20g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作x2；…；掛七個20g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作x2．
①下表記錄的是該同學已測出的6個值，其中有兩個數值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是
x1
x1
和
x4
x4
．
測量記錄表：
代表符號 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
刻度數值/cm 0.85 1.7 2.55 4.3 5.10 6.00

②實驗中，x3和x7兩個值還沒有測定，請你根據上圖將這兩個測量值填入記錄表中．

③為充分利用測量數據，該同學將所測得的數值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：d1=x4-x0=3.45 cm，d2=x5-x1=3.40 cm，d3=x6-x2=3.45 cm．
請你給出第四個差值：d4=
x7-x3
x7-x3
=
3.45
3.45
cm．
④根據以上差值，可以求出每增加20g砝碼的彈簧平均伸長量△x．△x用d1、d2、d3、d4
表示的式子為：△x=
d1+d2+d3+d4
4
d1+d2+d3+d4
4
，
代入數據解得△x=
3.44
3.44
cm．
⑤計算彈簧的勁度系數k=
22.8
22.8
N/m．（g取9.8m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗：驗證牛頓第一定律
滑塊在水平的氣墊導軌上運動，如果加速度為零，即可得出滑塊做勻速直線運動的結論，從而驗證牛頓第一定律．但實驗結果往往顯示滑塊做的并不是勻速運動，而是減速運動．這是因為滑塊在導軌上運動時，盡管有氣墊的漂浮作用，但導軌與空氣對滑塊的阻力還是無法完全避免的．當導軌的一端墊高而斜置時，滑塊的下滑力明顯大于上述兩種阻力，因此可以采用外推的方法來得到所需要的結論．實驗裝置如圖所示．
如果滑塊上的擋光片寬度為d，通過1、2兩個光電門時的擋光時間分別為t1和t2，那么滑塊通過兩個光電門時的速度分別為v1=
d
t1
、v2=
d
t2
，測量出兩個光電門之間的距離s，即可求出滑塊的加速度a=
v
2
2
-
v
2
1
2s
，從圖中可看出，滑塊的加速度a=gsinα=g
h
L
，所以當L不變時，a正比于h．改變h，測得一系列不同的a，然后作出a-h圖線．如果a-h直線外推過原點，就是說當h=0時，a=0，即驗證了牛頓第一定律．   實驗中應注意，h不能調得太�。驗閔太小時，前面所說的導軌阻力和空氣阻力將表現得明顯起來．
（實驗結果和討論）某次實驗中s=75.0cm，d=1.00cm．每個h高度做三次實驗，毫秒計測量數據如下（單位為10-4s）：
序號 墊高h（cm） 第一次[ 第二次[ 第三次[]
t1 t2 t1 t2 t1 t2
1 6.00 279 113 241 110 253 111
2 5.50 259 116 262 116 244 114
3 5.00 260 120 257 119 262 121
4 4.50 311 130 291 128 272 125
5 4.00 294 136 330 137 286 134
6 3.50 316 144 345 147 355 148
7 3.00 358 157 347 156 372 159
計算出來的加速度（單位m/s2）如下表：
1 2 3 4 5 6 7
a1 0.436 0.396 ① 0.326 0.283 0.255 0.218
a2 0.437 0.398 0.370 0.328 0.294 0.253 0.219
a3 0.437 0.401 0.358 0.337 0.290 0.251 0.217
a 0.437 0.398 ② 0.330 0.289 0.253 0.218
（1）填寫表格中的數據：
①
0.364
0.364
；②
0.364
0.364
；
（2）在直角坐標系中作出a-h圖線．
（3）結論：
當h=0時，a=0
當h=0時，a=0
； 理由：
圖線是一條過原點的直線
圖線是一條過原點的直線
．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某直角坐標系中，在第四象限有一平行與X軸正方向相同的勻強電場，其余的所有區(qū)域也存在同樣大小的勻強電場，但方向與Y軸正方向相同，同時在X軸的正半軸有垂直紙面向里的勻強磁場．現一質量m、電量q的電荷以速度v，45°夾角進入該直角坐標系中，如圖所示，先做直線運動，后做曲線運動與X軸垂直相交于B點．
（1）判斷電荷的電性，
（2）電場強度和磁場強度的大小分別是多少
（3）AB間的距離是多少
（4）為了讓電荷能做周期性的運動，在X軸的負半軸設計了一個有界的勻強磁場即可，試求此磁場的面積．
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科目：高中物理 來源：2011年浙江省高考物理模擬試卷（四）（解析版） 題型：解答題

某直角坐標系中，在第四象限有一平行與X軸正方向相同的勻強電場，其余的所有區(qū)域也存在同樣大小的勻強電場，但方向與Y軸正方向相同，同時在X軸的正半軸有垂直紙面向里的勻強磁場．現一質量m、電量q的電荷以速度v，45°夾角進入該直角坐標系中，如圖所示，先做直線運動，后做曲線運動與X軸垂直相交于B點．
（1）判斷電荷的電性，
（2）電場強度和磁場強度的大小分別是多少
（3）AB間的距離是多少
（4）為了讓電荷能做周期性的運動，在X軸的負半軸設計了一個有界的勻強磁場即可，試求此磁場的面積．

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