如圖所示，在半徑為R，圓心在(0,0)的圓形磁場區(qū)域內(nèi)，加有方向垂直紙面向外、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），以某一速度從O點(diǎn)沿y軸的正方向進(jìn)入磁場，從圖中的A點(diǎn)射出。出射的方向與圓在A點(diǎn)的切線方向夾角為600。 如果再在x>R的BC區(qū)域加一寬度為2R的方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，讓在A點(diǎn)射出的帶電粒子經(jīng)電場后，能恰好擊中x軸上的點(diǎn)C（坐標(biāo)為（0，3R））。求：

（1）帶電粒子的初速度大小

（2）所加電場E的大小


【答案】（1）（2）

【命題立意】本題旨在考查洛侖茲力作用的圓周運(yùn)動(dòng)、電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)

【解析】（1）由于粒子在O點(diǎn)垂直射入磁場，故圓弧軌道的圓心在X軸上，OP是直徑，設(shè)入射粒子的速度為v0，由洛倫茲力的表達(dá)式和牛頓第二定律得

為圓弧的圓心，由圖中角的幾何關(guān)系可得：

， ， 

所以，所以R=r

（2）帶電粒子先做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入電場時(shí)的坐標(biāo)(x1,y1)

x1=R

進(jìn)入電場在電場力作用下作類平拋運(yùn)動(dòng)：

水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：

豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)：

擊中C點(diǎn)的時(shí)間：

Y方向：

解得：

【舉一反三】帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少 ？


練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是____。(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得3分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A、分子間距離增大時(shí),分子間的引力和斥力都減小

B、布朗運(yùn)動(dòng)就是氣體或液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C、食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性

D、做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是不等價(jià)的

E、第二類永動(dòng)機(jī)雖不違背能量守恒定律,但也是不可能制成的

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在人類對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識過程中，許多物理學(xué)家大膽猜想、勇于質(zhì)疑，取得了輝煌的成就，下列有關(guān)科學(xué)家及他們的貢獻(xiàn)描述中正確的是

A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)規(guī)律

B．奧斯特由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象電本質(zhì)

C．開普勒潛心研究第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

D．伽利略在對自由落體運(yùn)動(dòng)研究中，對斜面滾球研究，測出小球滾下的位移正比于時(shí)間的平方，并把結(jié)論外推到斜面傾角為90°的情況，推翻了亞里士多德的落體觀點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，光滑平臺上有兩個(gè)剛性小球A和B，質(zhì)量分別為2m和3m，小球A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)并與靜止的小球B發(fā)生碰撞（碰撞過程不損失機(jī)械能），小球B飛出平臺后經(jīng)時(shí)間t剛好掉入裝有沙子向左運(yùn)動(dòng)的小車中，小車與沙子的總質(zhì)量為m，速度為2v0，小車行駛的路面近似看做是光滑的，求：

（1）碰撞后小球A和小球B的速度；

（2）小球B掉入小車后的速度。

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如圖所示，電流表A1(0-3A)和A2(0—0．6A)是由兩個(gè)相同的電流計(jì)改裝而成，現(xiàn)將這兩個(gè)電流表并聯(lián)后接人電路中．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，下列說法中正確的是：

A．A1、A2的讀數(shù)之比為1：1

B．Al、A2的讀數(shù)之比為5：1

C．A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1：1

D．Al、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1．5

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面，其形狀是邊長為a的等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。試求：這些到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面的足夠大屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離時(shí)，光斑最外沿間的距離是多少？

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如圖所示，a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，且ab∥cd、ab⊥bc，bc=cd=2ab=2l，電場線與四邊形所在平面平行．已知φa=20V，φb=24V，φd=8V．一個(gè)質(zhì)子經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc夾角為45°，一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn)，e為質(zhì)子的電量，不計(jì)質(zhì)子的重力，則（　�。�

A． c點(diǎn)電勢為14V

B． 質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為

C． 場強(qiáng)的方向由a指向c

D． 質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場力做功為12eV

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，光滑斜面的傾角為30°輕繩通過兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m不計(jì)滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí)，A、B恰能保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為（　�。�

　

A．

B．

m

C．

m

D．

2m

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如圖所示，兩根等長帶電棒放置在第一、二象限，其端點(diǎn)在兩坐標(biāo)軸上，棒與坐標(biāo)軸圍成等腰直角三角形。兩棒帶電量相等，且電荷均勻分布，此時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為E。撤去其中一根帶電棒后，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小變?yōu)椋?nbsp;   ）

A、      B、       C、       D、   

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